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在國(guó)家油氣重大專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目及中地共建經(jīng)費(fèi)的支持下，我校投入300多萬(wàn)元人民幣建設(shè)了由工作站、大型虛擬現(xiàn)實(shí)投影系統(tǒng)、 虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備以及虛擬現(xiàn)實(shí)CAVE系統(tǒng)，并由鉆井、地質(zhì)、油藏等方面的專(zhuān)業(yè)研究人員歷經(jīng)3年的開(kāi)發(fā)，建成了數(shù)字化鉆井實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件平臺(tái)。

功能和效果：

利用該平臺(tái)，可針對(duì)具體的工程項(xiàng)目，借助于地質(zhì)、鉆井、油藏及井筒測(cè)量等多學(xué)科的歷史數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、 工程計(jì)算模型和世界先進(jìn)的CAE軟件(如ANSYS、ABAUQUS、ADAMS、FLUENT)仿真計(jì)算數(shù)據(jù)，以三維可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)的方式、 將多學(xué)科的異源、異構(gòu)、不同規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)融合，還原數(shù)據(jù)本身所描述的地層形態(tài)和井眼形態(tài)、工程現(xiàn)象、地質(zhì)和力學(xué)規(guī)律、設(shè)備工作狀況， 將無(wú)法看到的和無(wú)法進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)千米深的地層狀況和數(shù)千米深、幾到十幾英寸直徑的井筒狀況，以各學(xué)科和非專(zhuān)業(yè)人員都能理解的沉浸式立體圖像、 動(dòng)畫(huà)展示，便于各學(xué)科人員在解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)協(xié)同工作和進(jìn)行技術(shù)交流。

該平臺(tái)除了用于油田實(shí)際的鉆井工程項(xiàng)目外，也可用于石油與天然氣工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、碩士生、博士生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 在教學(xué)方面基于這一平臺(tái)開(kāi)發(fā)的仿真實(shí)驗(yàn)資源包括：

（1)鉆井工程設(shè)計(jì)及分析虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

該平臺(tái)資源除了用于油田實(shí)際的鉆井工程項(xiàng)目外，也可用于石油與天然氣工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、碩士生、博士生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 可為石油工程的鉆井工程、油藏工程以及石油地質(zhì)方向的學(xué)生提供在地質(zhì)和油藏中環(huán)境中進(jìn)行多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)井眼的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 也可為油藏、鉆井、井筒測(cè)量相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生協(xié)同作業(yè)、監(jiān)測(cè)鉆井過(guò)程和控制鉆頭避開(kāi)地質(zhì)和工程風(fēng)險(xiǎn)、準(zhǔn)確進(jìn)入油氣藏的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)； 可為鉆井、采油、機(jī)械裝備設(shè)計(jì)與制造方面的人員協(xié)同設(shè)計(jì)鉆采裝備、井下工具，分析井下工具工作狀況提供綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 典型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)如圖1、圖2所示。

（2）海洋油氣開(kāi)發(fā)工藝虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

為了彌補(bǔ)海洋油氣開(kāi)發(fā)相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐方面的空白，我校組織相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)科研人員，利用虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件平臺(tái)和先進(jìn)的工程仿真軟件、 數(shù)字化建模軟件系統(tǒng)，及自主開(kāi)發(fā)的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)渲染和漫游、交互控制軟件模塊，建立了海洋油氣開(kāi)發(fā)工藝虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)， 可仿真海洋油氣開(kāi)發(fā)作業(yè)環(huán)境、作業(yè)設(shè)備及工藝流程。是可以實(shí)現(xiàn)海洋鉆、采、輸教學(xué)實(shí)驗(yàn)最經(jīng)濟(jì)、安全、靈活、全面的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)手段， 具有在虛擬海洋作業(yè)環(huán)境中漫游，交互拆裝、組合和操作設(shè)備、進(jìn)行有關(guān)工藝仿真等功能。典型案例如圖3～圖5所示。

課程及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

課程包括海洋環(huán)境與載荷、海洋平臺(tái)工程、海洋鉆井工程、海洋完井工程、海洋采油工程、海洋油氣集輸工程等課程，開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：

平臺(tái)設(shè)備總體布局設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、深水?dāng)?shù)字化平臺(tái)集成實(shí)驗(yàn)、近海數(shù)字化平臺(tái)集成實(shí)驗(yàn)、海洋鉆井模擬控制原理、海洋完井模擬控制原理、 海洋采油模擬控制原理、海洋油氣集輸模擬控制原理、數(shù)值造波與隔水管/立管渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、海底管道溢油擴(kuò)散原理、FPSO天然氣儲(chǔ)罐的泄漏擴(kuò)散原理。

（3）地下工程及井筒作業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

由于鉆采工程都是看不到的地下工程和井筒工程，涉及到地層、井下工具、巖石、流體等的相互作用，在教學(xué)實(shí)踐中， 要直觀(guān)展示地層中作業(yè)的工藝原理、工程現(xiàn)象和理論規(guī)律，實(shí)物實(shí)驗(yàn)裝置從模擬條件、規(guī)模都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)，為此，建立了井下工程和工具交互式虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)， 可為鉆采相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)支撐。地層作業(yè)和井筒作業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)態(tài)仿真如圖6所示。