کنترل فوران حفاری
خدمات پیشرفته در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی



شبیه سازی یک تکنیک خارق العاده است که در آن ابعاد مختلف دنیای واقعی در یک محیط مجازی کاملاً تعاملی برای ایجاد یک تجربه عملی مفید برای فرد آموزش گیرنده کپی سازی می گردد. تکنیک یاد شده این امکان را فراهم می سازد تا استادان موقعیت هایی برای آموزش گیرنده فراهم کنند که با قرار دادن ایشان در یک محیط شبیه به واقعیت با فیدلیتی بسیار بالا و مواجه با چالشهای مختلف زمینه تمرین و توسعه مهارتهای فردی آنها را در یک فضای کاملاً امن فراهم سازند. شبیه سازها این محیطهای امن را بوجود
می آورند.
از مهمترین ویژگیهای این وسایل در مقایسه با استفاده از وسیله واقعی هزینه بسیار پایین آموزش ایمنی کامل راندمان بسیار بالا به علت تکرار پذیری و حذف زمان های پرت آموزش و همچنین حفظ محیط زیست می .باشد. امروزه این دستگاهها به علت مزیت های فوق العاده در امر آموزش به شکل فزاینده ای در صنایع گوناگون از جمله ،هوایی دریایی ریلی ،خودرو ،پزشکی نفت و گاز و مورد استفاده قرار گرفته و در بسیاری موارد از سوی سازمانهای قانونگذار الزامی گردیده است.
متخصصان مرکز طراحی شبیه ساز این سازمان موفق به طراحی و تولید اولین دستگاه فوق پیشرفته شبیه ساز کنترل فوران حفاری کشور در مدت کمتراز 10 ماه و با قیمتی معادل یک ششم نمونه خارجی این محصول استراتژیک شدند. این مهم که با استفاده از توان و ظرفیت داخلی و اندوخته تجربه سالها فعالیت در حوزه شبیه سازهای هوایی حاصل گردیده است مقارن با چهل و سومين طليعه فجر انقلاب اسلامی با نصب دستگاه در مرکز آموزش شرکت ملی مناطق نفت خیر جنوب رونمایی و مورد بهره برداری عملیاتی قرار گرفت با این رخداد کم نظیر جمهوری اسلامی ایران به عنوان دومین کشور دنیا پس از انگلستان فناوری پیچیده طراحی ساخت این شبیه ساز فوق پیشرفته را در اختیار گرفت و بدن سان ضمن بی اثرشدن تحریم های خصمانه بیگانه،زمینه صادرات این فناوری ارزشمند به سایر کشورهای دنیا از جمله منطقه غرب اسلام وآمریکای لاتین فراهم گردید.
مهار فوران چاه های نفت و گاز، همواره یکی از مهمترین چالش های شرکت های حفاری پس ازاکتشاف نفت بوده است.
آزاد شدن نیروی عظیم طبیعت، به صورتی خارج از کنترل میتواند مخاطرات جبران ناپذیر انسانی، زیست محیطی و خسارات مالی به دنبال داشته باشدکه حادثه فوران چاه رک سفید در سال 1396 از این نمونه است.
اولین اقدامی که در حین و پس ازحفر چاه های نفت و گاز چه در خشکی و چه در دریا انجام می شود، فراهم نمودن تمهیدات لازم برای کنترل و مهار فوران چاه است. لذا بر اساس مقررات شرکت های مرتبط با صنعت حفاری و طبق استانداردهای IWCF بایستی دستورالعمل های لازم برای مقابله با این پیشامد تدوین شده و پس از تعیین مسئولیت های اشخاص، دوره های لازم بر پایه مسئولیت های محوله به افراد برنامه ریزی و اجرا گردد.
بدیهی است که در شرایط واقعی عملیاتی، جایی برای آزمون و خطا وجود ندارد و کوچکترین اشتباه در تشخیص تصمیم گیری و عملکرد، میتواند منجر به فوران چاه و آسیب های جدی جانی و مالی گرد. از طرفی پیشگیری از فوران و کنترل جریان چاه به مراتب موثرتر، ارزانتر و عملی تر از مقابله با بحران فوران و انفجار چاه است و از آنجا که این امر اغلب به دلیل خطای انسانی و یا عدم کارکرد صحیح مجموعه کنترل فوران دستگاههای حفاری اتفاق می افتد، آموزش نیروی انسانی و ارتقای سطح علمی و مهارتی کارکنان از اهمیت بسیاربالایی برخوردار است.
این ممم با برگزاری یدوره های آموزشی استاندارد و به کار گیری فناوری های نوین مرتبط با آموزش عملیات حفاری محقق می گردد و یکی از تجهیزات کاربردی در توسعه منابع انسانی متخصص و کارآمد استفاده از دستگاه های شبیه ساز کنترل فوران برای آموزش کارآموزان و نیروهای عملیات حفاری است.
شبیه ساز سری 5000 از نوع Full Scale بوده و شامل پانل حفاری (Drilling Control Pane)، پانل گیج (Drilling Gauge Consol)، پانل Remote Choke، پانل Choke Manifold ، پانل Standpipe Manifold و پانل BOP مطابق با آنچه که در دکل های واقعی حفاری تعبیه شده است، می باشد.
این شبیه ساز سیستم گردش گل حفاری را نیز شبیه سازی نموده و مجهز به یک کنسول استاد پیشرفته می باشد که می تواند شرایط حفاری بر روی خشکی و دریا و همچنین انواع حفاری مانند حفاری انحرافی را نیز شبی سازی نماید.
دستگاه این قابلیت را دارد که با اعمال شرایط اضطراری با استفاده از کنسول استاد در بخش های مختلف آموزش، نفرات حفار را در نزدیک ترین شرایط به واقعیت آموزش دهد. کنسول استاد شبیه ساز قسمتی است که استاد میتواند کلیه تنظیمات و کنترل های لازم را بر روی شبیه ساز اعمال نماید و یک کاربر را آموزش داده و یا مورد آزمایش قرار دهد.
صداهای ناشی از کار دکل حفاری توسط سیستم صوتی شبیه سازی و پخش می گردد و نمایی گرافیکی از نحوه کار تجهیزات بر روی دکل حفاری نیز توسط سیستم تصویری شبیه سازی می گردد. وظیفه سیستم دید و یا گرافیک انتقال اطلاعات تصویری به حفار و یا کاربران دستگاه شبیه ساز می باشد مانند شمای گرافیکی از چاه، دکل و یا سایر تجهیزات مرتبط با حفاری.
نرم افزار شبیه ساز نیز شامل مدل و معادلات کامل حاکم بر سکوهای حفاری بوده و بر روی یک سیستم عامل Real-time طراحی و پیاده سازی گردیده است.
مزیت این سیستم عامل بلادرنگ بودن آن و همچنین پیاده سازی نرم افزار در محیطی بدون بار گرافیکی و پردازش های اضافه می باشد.وظیفه ایجاد سیگنال های کنترلی، ارتباطات و راه اندازی سخت افزارها و کلیه پروسه های اجرایی و محاسباتی اصلی شبیه ساز بر عهده این قسمت است.
از دستاوردهای مهم این پروژه، تدوین فرآیند تست و تحویل دهی شبیه ساز برای اولین بار در کشور است که به پشتوانه تجارب ارزشمند قبلی در کیفیت سنجی شبیه سازهای هوایی صورت گرفته است.
طبق مدارک QCP و ITP تیمی متشکل از کارشناسان بهره بردار، اساتید و متخصصان کنترل فوران مراحل تست دستگاه و اعتبار سنجی را به صورت کاملا مهندسی در قالب مدارک Object Test ، Subjective Test و Minimum Rquirement انجام و به تأیید بازرسی فنی شرکت ملی نفت رسید.
از جمله ویژگی های اصلی این شبیه ساز که آن را از نمونه خارجی آن متمایز می نماید عبارتند از: