油氣井鑽機虛擬仿真實驗是西安石油大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：油氣井鑽機虛擬仿真實驗
- 建設院校： 西安石油大學
- 課程負責人： 張奇志
- 授課教師：劉光星、閆宏亮、鄧果
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
油氣田勘探開發是國家能源戰略規劃目標,對國際的發展、穩定和安全至關重要。隨著沙漠及海上油氣田的開發,以及油氣田勘探、開發技術的提高,對油、氣鈿開發的鑽井裝備的工作性能、技術水平、控制策略和適應性提出了更高的要求。現代鑽井裝備龐大、複雜、集成度高,具有智慧型化、網路化、自動化等特點,是交叉性前沿學科的綜合與集成。
鑽井現場是一個危環境,鑽機運行成本昂貴,且鑽井過程是不可逆操作過程,學校無法實現鑽井實際操作,勝產現場實習也因危險環境、人 生安全、生產任務等多方面制約,造成實踐環節缺失。油氣井鑽機虛擬仿真實驗,利用三維建模、虛擬現實、人機互動等技術,以油氣井場的鑽機為主要對象,對井場、鑽機裝備和實際鑽井過程的使用場景進行虛擬仿真,建立一個逼真的鑽機控制套用環境,使學生在身臨其境的環境中,對鑽井現場、鑽井工藝、鑽機操作和鑽井過程等全流程有一個系統、綜合、直觀的認識和實踐。彌補學生現場實習高成本、危險、可視可及等問題。強化學生的動手操作能力訓練,把握鑽機高新技術發展的脈搏,培養工程實踐及創新精神。
《鑽機自動化技術》 是我校自動化專業的特色課程，《石油工 業概論》面向全校本科生開設的必修課程。油氣井鑽機虛擬仿真實驗涉及到自動化專業十餘門技術基礎課程及專業技術課程,還涉及到鑽井工藝和鑽井機械等課程,具有跨學科性。該系統也是自動化領域的一個典型的複雜工程問題,學生開展相關實驗夠培養學生綜合應 用分析能力和解決複雜工程問題的能力。
油氣井鑽機虛擬仿真實驗也是以提高人才培養質量為核心,結合課程思政,利用影音素材，了解我國鑽機從鐵人時代的人拉肩扛到當今的自動化智慧型化鑽機的發展歷程。讓學生領會鐵人王進喜”為國分憂、 為民族爭氣”的愛國主義精神和”寧可少活20年,拚命也要拿下大油田”的忘我拼搏精神。將理想信念和國家情懷傳遞給學生,立德樹人融入教學環節。
油氣井鑽機虛擬仿真實驗以學生為中心,為學生提供不受時空限制的鑽井工作條件。學生可完全置身於虛擬場景中,並可操作場景中的設備,帶來真實的現場感、沉浸感,激發學生的學習熱情,提升學習效率。做到理論與實踐相結合,感知和認知相結合。
油氣井鑽機虛擬仿真實驗屬於純軟體仿真系統,不需要昂貴、龐大的設備,不僅能節約場地,還能降低成本。且軟體有持續升級和擴展的能力。實驗項目建立有利於創新型人才培養的實驗教學體系,構建技術先進、功能集約、資源最佳化、開放共享、運行高效、虛實結合的實驗教學平台,為學生自主學習、自主實驗和創新實踐創造條件。
教學目標
油氣井鑽機虛擬仿真實驗以學生為中心,為學生提供不受時間、空間限制的鑽井現場環境以及鑽機運行狀況。使學生全面了解鑽井過程,把握鑽機高新技術發展的脈搏。實驗後學生能具備石油鑽井工藝過程、井場電網、電氣傳動、鑽機操作及其控制相關理論知識,達到各種工況下能夠對鑽井設備進行熟練的虛擬操作,能夠基於虛擬仿真平台進行故障模擬、分析及處理,能夠開展創新實驗探究和開發。實驗教學能夠全面培養學生紮實基礎、自主學習能力及創新研究思維。具備分析和解決複雜工程問題的能力。激發學生的學習熱情,提升學習效率。結合課程思政,培養學生“苦幹實幹、三老四嚴”的石油精神和“愛國、創業、實、奉獻”的鐵人精神,在特色課程的學習中,升華思想和認識,完成理論和實踐的有機結合。
