基于Unity 3D的水下采油树操作培训仿真系统设计与实现
发布时间：2021-12-12 02:30
水下采油树是水下生产系统的关键设备,内部阀组多、逻辑复杂,且其内部多弯道和变径管段,水合物的存在会对整个系统产生重大影响。培训是提高决策和操作人员素质,并保证安全、稳定运行的重要手段。然而,水下采油树现场培训需要在海洋平台上进行,培训成本高、危险因素多。利用虚拟仿真技术对水下采油树进行虚拟仿真,并结合实际生产数据,对生产通道内水合物进行预测及可视化模拟具有重大意义。在对系统需求进行分析的基础上,完成总体架构设计。基于3D Max建立水下采油树整体设备模型,包括树体模型、连接器模型、基座模型等外部设备模型及阀组、管线等内部设备模型;基于Unity 3D建立水下虚拟场景,实现水下采油树设备虚拟场景设计。采用模拟退火算法（SA）对支持向量机回归分析（SVR）模型中关键参数寻优,建立SVR-SA模型对仅含CO2酸性天然气水合物平衡温度进行预测,在MATLAB中编程实现预测计算;采用FLUENT软件对水合物颗粒在水下采油树内部弯道管段和变径管段的流动沉积现象进行模拟分析,为水合物颗粒在管线中流动沉积可视化模拟提供数据支持。在Unity 3D中进行可视化功能模块与交互操作模块...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水下生产系统
青岛科技大学研究生学位论文17图3-1立式水下采油树结构图Fig.3-1VerticalsubsseaXmas-treemodeldiagram（2）卧式水下采油树与立式水下采油树最大的区别是，卧式水下采油树的PMV（生产主阀）、PWV（生产翼阀）在树体外水平排列，因而卧式采油树又称为水平采油树。它的安装过程简单，且可直接进入井孔，因此简化了修井操作同时可以进行钻井作业。当运用在自喷井的油井时，卧式采油树无需安装立管，也不需要维修。图3-2卧式采油树结构图Fig.3-2HorizontalSubseaXmas-treemodeldiagram
青岛科技大学研究生学位论文17图3-1立式水下采油树结构图Fig.3-1VerticalsubsseaXmas-treemodeldiagram（2）卧式水下采油树与立式水下采油树最大的区别是，卧式水下采油树的PMV（生产主阀）、PWV（生产翼阀）在树体外水平排列，因而卧式采油树又称为水平采油树。它的安装过程简单，且可直接进入井孔，因此简化了修井操作同时可以进行钻井作业。当运用在自喷井的油井时，卧式采油树无需安装立管，也不需要维修。图3-2卧式采油树结构图Fig.3-2HorizontalSubseaXmas-treemodeldiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]深水气井水合物沉积预测新模型[J]. 高永海,孟文波,崔燕春,张崇,陈野,董钊,孙金声,孙宝江. 石油学报. 2019(08)
[2]虚拟现实变电站仿真培训系统开发应用[J]. 杜娟,邓昭辉,赵海,林顺生. 自动化与仪器仪表. 2019(03)
[3]天然气水合物垂直管内流动特性的数值模拟[J]. 刘宝玉,侯朋朋,商丽艳,李萍,吕振波. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于颗粒堆积理论的管壁水合物沉积层力学特性研究[J]. 宋光春,李玉星,王武昌,姜凯,施政灼,姚淑鹏,魏丁,史培玉. 化工进展. 2018(09)
[5]虚拟现实技术在美国军队中的应用述评[J]. 孙柏林. 计算机仿真. 2018(01)
[6]深水流动安全保障技术研究[J]. 邓心茹. 石油工业技术监督. 2017(01)
[7]海洋能源勘探开发技术现状与展望[J]. 周守为,李清平,朱海山,张厚和,付强,张理. 中国工程科学. 2016(02)
[8]水下采油树本体内生产流道流动性数值模拟分析[J]. 刘兴铎,祝贺,周发学,李中华,严金林. 石油矿场机械. 2016(03)
[9]水下采油树生产模块通道多相冲蚀数值分析[J]. 朱军龙,段梦兰,叶天源,徐时贤,脱浩虎. 石油机械. 2016(03)
[10]水下采油树发展现状研究[J]. 卢沛伟,袁晓兵,欧宇钧,罗玉贵,杨文,苏瑞华,张云卫,张长齐,蔡宝平. 石油矿场机械. 2015(06)
博士论文
[1]基于目标识别和参数化技术的城市建筑群三维重建研究[D]. 吴宁.浙江大学 2013
[2]支持向量回归机模型选择研究及在综合力学环境预示中的应用[D]. 毛文涛.西安交通大学 2011
[3]车辆路径问题模型及算法研究[D]. 李相勇.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]基于Unity3D的变形履带移动机器人仿真平台搭建与研究[D]. 马域人.中国矿业大学 2019
[2]基于虚拟现实技术的风电仿真系统[D]. 周琪琪.华北电力大学 2019
[3]基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的研究[D]. 李遇涵.华中科技大学 2019
[4]基于VR技术的钻井工程三维动态仿真系统研究[D]. 李少辉.西安石油大学 2018
[5]基于Unity3D的多用户交互油田仿真培训系统研究[D]. 李朝顺.东北石油大学 2018
[6]基于Unity3D的实验室虚拟漫游系统设计与实现[D]. 霍鹏磊.云南大学 2018
[7]基于新一代水下生产系统模式的管系疲劳监测研究[D]. 谢天.中国石油大学(北京) 2018
[8]基于Unity3D的水下油气生产可视化系统设计及开发[D]. 周俞栋.中国石油大学(华东) 2017
[9]水下采油树的结构设计及仿真分析[D]. 李博.东北石油大学 2016
[10]基于脚本的水下应急维修作业流程建模与仿真研究[D]. 孙瑞生.中国石油大学(北京) 2016
本文编号：3535840
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水下生产系统
青岛科技大学研究生学位论文17图3-1立式水下采油树结构图Fig.3-1VerticalsubsseaXmas-treemodeldiagram（2）卧式水下采油树与立式水下采油树最大的区别是，卧式水下采油树的PMV（生产主阀）、PWV（生产翼阀）在树体外水平排列，因而卧式采油树又称为水平采油树。它的安装过程简单，且可直接进入井孔，因此简化了修井操作同时可以进行钻井作业。当运用在自喷井的油井时，卧式采油树无需安装立管，也不需要维修。图3-2卧式采油树结构图Fig.3-2HorizontalSubseaXmas-treemodeldiagram
青岛科技大学研究生学位论文17图3-1立式水下采油树结构图Fig.3-1VerticalsubsseaXmas-treemodeldiagram（2）卧式水下采油树与立式水下采油树最大的区别是，卧式水下采油树的PMV（生产主阀）、PWV（生产翼阀）在树体外水平排列，因而卧式采油树又称为水平采油树。它的安装过程简单，且可直接进入井孔，因此简化了修井操作同时可以进行钻井作业。当运用在自喷井的油井时，卧式采油树无需安装立管，也不需要维修。图3-2卧式采油树结构图Fig.3-2HorizontalSubseaXmas-treemodeldiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]深水气井水合物沉积预测新模型[J]. 高永海,孟文波,崔燕春,张崇,陈野,董钊,孙金声,孙宝江. 石油学报. 2019(08)
[2]虚拟现实变电站仿真培训系统开发应用[J]. 杜娟,邓昭辉,赵海,林顺生. 自动化与仪器仪表. 2019(03)
[3]天然气水合物垂直管内流动特性的数值模拟[J]. 刘宝玉,侯朋朋,商丽艳,李萍,吕振波. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于颗粒堆积理论的管壁水合物沉积层力学特性研究[J]. 宋光春,李玉星,王武昌,姜凯,施政灼,姚淑鹏,魏丁,史培玉. 化工进展. 2018(09)
[5]虚拟现实技术在美国军队中的应用述评[J]. 孙柏林. 计算机仿真. 2018(01)
[6]深水流动安全保障技术研究[J]. 邓心茹. 石油工业技术监督. 2017(01)
[7]海洋能源勘探开发技术现状与展望[J]. 周守为,李清平,朱海山,张厚和,付强,张理. 中国工程科学. 2016(02)
[8]水下采油树本体内生产流道流动性数值模拟分析[J]. 刘兴铎,祝贺,周发学,李中华,严金林. 石油矿场机械. 2016(03)
[9]水下采油树生产模块通道多相冲蚀数值分析[J]. 朱军龙,段梦兰,叶天源,徐时贤,脱浩虎. 石油机械. 2016(03)
[10]水下采油树发展现状研究[J]. 卢沛伟,袁晓兵,欧宇钧,罗玉贵,杨文,苏瑞华,张云卫,张长齐,蔡宝平. 石油矿场机械. 2015(06)
博士论文
[1]基于目标识别和参数化技术的城市建筑群三维重建研究[D]. 吴宁.浙江大学 2013
[2]支持向量回归机模型选择研究及在综合力学环境预示中的应用[D]. 毛文涛.西安交通大学 2011
[3]车辆路径问题模型及算法研究[D]. 李相勇.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]基于Unity3D的变形履带移动机器人仿真平台搭建与研究[D]. 马域人.中国矿业大学 2019
[2]基于虚拟现实技术的风电仿真系统[D]. 周琪琪.华北电力大学 2019
[3]基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的研究[D]. 李遇涵.华中科技大学 2019
[4]基于VR技术的钻井工程三维动态仿真系统研究[D]. 李少辉.西安石油大学 2018
[5]基于Unity3D的多用户交互油田仿真培训系统研究[D]. 李朝顺.东北石油大学 2018
[6]基于Unity3D的实验室虚拟漫游系统设计与实现[D]. 霍鹏磊.云南大学 2018
[7]基于新一代水下生产系统模式的管系疲劳监测研究[D]. 谢天.中国石油大学(北京) 2018
[8]基于Unity3D的水下油气生产可视化系统设计及开发[D]. 周俞栋.中国石油大学(华东) 2017
[9]水下采油树的结构设计及仿真分析[D]. 李博.东北石油大学 2016
[10]基于脚本的水下应急维修作业流程建模与仿真研究[D]. 孙瑞生.中国石油大学(北京) 2016
本文编号：3535840
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