VR石油工业

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VR石油工业

1、 概述

VR石油工业虚拟现实石油工业是虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术,它几乎可以支持任何人类活动,适用于任何领域.在石油工业中更能体现出其应用特色,特别是在地震勘探、油藏模拟、海洋石油工程和特种作业培训等方面能得到广泛的应用.虚拟现实技术的引入.使几代石油人幻想的“游地宫”成为可操作的现实。

 


 

2、 应用领域

 

应用虚拟现实技术进行事故调查和研究

管线漏油、井场火灾等事故是油田生产所面临的主要灾害。应用计算机绘图和虚拟现实技术可以快速、有效地以一系列三维图像在计算机屏幕上再现各种事故发生的过程,事故调查者可以从各种角度去观测、分析事故发生的过程,找出事故原因,包括系统设计和现场人员的动作行为。同时通过交互式地改变这一虚拟现实模型中环境的参数或状态,从而防止其他与此相关的潜在事故的出现。

 

井下作业三维仿真

利用虚拟现实技术,可以实现对油田的机械设备进行虚拟装配和对井下作业工艺的完整过程进行仿真,可用于预览机械设备装配后的效果、对工人进行培训、对工艺评价与创新等.用三维仿真模拟井下工具及施工工艺,把井下工具、井下作业工艺准确地、直观地展现在用户的面前,不仅可以提高教学效率和改善教学效果,也可对工程工艺的评价和改进提供可视化依据。 另外,在人工作业困难和危险的深水海底,可以利用虚拟现实制作技术,设计一种远程遥控作业车,操作者头戴头盔式立体眼镜,配备数据手套,操纵着作业车抵达通常人工无法进入的恶劣工况下的深水海底去作业,操作者在虚拟环境中所感受到的,正像在水下亲身经历的一样,不受常规深水海底工作条件的限制。

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地震资料解释

地震资料解释是一种繁琐、复杂工作,它要求解释人员不但要有丰富的地质、地球物理、岩石物理、油藏模型等各方面的知识,还要有丰富的想象力。在地震资料解释过程中引入虚拟现实技术,解释人员不再面对那些枯燥的单维数据,而是戴上头盔和数据手套,对着一个个地下构造或圈闭的三维透视图像,用数据手套操纵虚拟对象,选择不同的方向和路线进入到构造或圈闭内部做深入的“游览”:如果发现地层序列、不整合关系、断层组合、岩性参数、流体分布等不合理,可随时修改,重新组合和拼接,以求得与地下油藏更接近的情景。 在油藏模拟输出数据的后处理上,建立三维地质模型,使模拟运算的结果更加直观、逼真,用户“沉浸”到数据空间中去,更直接地与数据交互,可更快更全面地分析、理解及运用数据.

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马克·波拉斯的公司设计了一种视觉系统,可以切实满足现代VR的规格。由于该系统有着很高的分辨率,所以商户可以用它来解决实际问题。例如汽车公司会利用它来设计汽车。石油和天然气工业用它来勘测确定油井的位置。【1】

 


 

3、 技术特点

 

对于具有危险性和容易使人受到伤害的作业岗位,为使操作人员在上岗前的培训中真实感受到周围环境的实际变化,可采用虚拟现实制作技术,建立高度逼真的模拟环境,这样的培训可收到更为理想的效果。

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如对于油井平台的消防培训,利用虚拟现实技术,可以“制作”出火灾、爆炸的平台现场,伴随有光、热、火、噪音,使人感到身临现场,并学会采取有效的应急措施去处理各种险情。 另外,油田中员工分散在各个不同的生产岗位,如果进行集中培训,会造成大量的人力、物力的浪费。在虚拟现实技术飞快发展的今天,我们可以有效地解决远程培训的问题。员工可以在附近的电脑上通过网络连到网上培训中心,在虚拟环境下学习,向老师请教,与同学讨论问题就像面对面一样。


地理信息系统(GIS, Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能在客观世界的虚拟环境中更有效地管理、分析空间实体数据。

油田可以利用虚拟GIS实现油、水井井位、计量间、联合站的规划及参数的查询。可以预见,随着计算机技术的发展,信息高速公路的建成,一个以地理信息系统为平台,以信息高速公路为纽带的“数字油田”,必将为油田信息交流与共享提供一种全新的方式。

 


 

4、 成功案例

 

当今世界石油工业已经发生了巨大的变化,大规模人海战术早已不再适应石油工业的发展,先进科学技术的应用显现出巨大的威力,特别是虚拟现实技术的应用正对石油工业进行着一场前所未有的革命。

虚拟现实已经被世界上一些大型石油企业广泛地应用到石油工业的各个环节,对石油企业提高勘探开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险。【2】

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1、营造身临其境的环境

可视化是实现人与计算机交互的窗口和工具,没有可视化技术,计算机中的一堆数字是无任何意义的。虚拟现实能够通过高端三维投影系统,对油气勘探开发所涉及的多种数据进行充分、实时的展示,为石油的勘探与油层分析提供了身临其境的感觉。

它是一种解释性语言,不仅支持数据和过程的三维表示,而且能使用户走进视听效果逼真的虚拟世界。让使用者能对研究对象进行全方位、多层面、多维、多尺度的立体感知,并以交互的方式对其进行综合分析、协同工作,以达到对勘探开发目标进行综合、高效、科学的研究和认知的目的。

 

2、提高人们对勘探目标的识别能力

虚拟现实系统通常具有地震数据体层位解释、断层解释、属性分析、分频处理、井轨迹设计等完整的油气勘探开发辅助分析功能,因而能够极大地提高油气勘探开发的精度和效率,降低勘探开发的风险。以前需要几个月才能整理研究的数据,通过虚拟现实技术只要几天就可以完成。【2】

虚拟现实状态下开展地震资料常规解释,包括层位的自动和手动追踪、断层解释、地质体刻画、透视,可以生成和分析多种地震地质属性,可以实时确定井位并检查钻井工程的可实现性,还可以与油藏数值模拟系统连接,模拟分析油田开发效果。

3、方便对地质三维模型的深入研究

石油工业的从事者(例如)地质学工作者、地球物理学工作者和采油工程师)喜欢使用要研究的储集层的3维模型。这些模型使用许多不同来源的信息构建,通过虚拟现实技术,地质学家可以更轻松地操纵、查询和调查包含所有不同数据类型的大储集层模型,以加快探测的进度,增进交流,降低出错的风险,做出更有效率的决策。

 

国内曼恒数字的将虚拟现实技术的应用也拓展到了核电、石油石化、煤炭、建筑、科普文博等领域。为400多家企业和300多所高校提供了虚拟现实技术产品和服务。曼恒数字的研发人员坦承,虽然目前虚拟现实技术还存在一些技术上的障碍,以目前最流行的Oculus头盔为例,用户在长期佩戴虚拟现实头盔后,会产生眩晕感。但是正如拜伦森所认为的那样,“虚拟现实在不远的将来,将不再是科学家的专属,它可被大规模应用并可改变现实。【3】

 


 

5、 未来前景

 

虚拟现实石油工业前景

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尽管限于当前软、硬件技术水平,虚拟现实系统目前还只能达到部分真实感的程度,但其前景诱人,己成为当今世界关注的热点科技之一。虚拟现实在油田的应用虽属于起步阶段,但此方面的研究成果己显示出虚拟现实在石油工业中应用的广阔前景。

随着虚拟现实技术的发展,其必将成为油田生产管理、危险性评价及员工培训等方面的重要手段。

 


 

6、 参考资料

1、有了虚拟现实(VR),现实不再一样 搜狐[引用日期2016-05-20]

2、虚拟现实在石油工业中的应用 搜狐[引用日期2016-05-10]

3、不止游戏 看国内虚拟现实的工业级应用 网易[引用日期2016-09-09]

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