Тренажёры для бурения и КРС: как готовят специалистов в ТИУ
Освоить оборудование для бурения или капитального ремонта нефтегазовых скважин — непростая задача. Одной теории здесь мало, чтобы стать специалистом своего дела, нужно каждую операцию проделать своими руками, и не один раз. Однако на месторождении как нигде актуально выражение «время — деньги», да и цена ошибки очень велика. Где же новичкам получать необходимый опыт? На помощь приходят новые технологии: имитационные тренажёры позволяют смоделировать практически любую ситуацию, которая может произойти на скважине. Подробнее с их работой мы смогли ознакомиться в ходе экскурсии по Центру компетенций «Бурение на суше» Тюменского индустриального университета (ТИУ), которая была организована в рамках Технологической недели ТНФ.
Структура и задачи Центра компетенций «Бурение на суше»
Центр открылся совсем недавно — в марте этого года. Часть оборудования уже имелась в ТИУ, но большинство тренажёров закупили специально.
«Куратором создания учебного центра является ООО «РН-Уватнефтегаз», дочернее общество ПАО «НК «Роснефть». Специалисты компании принимали значимое участие в создании этого центра.
Мы обозначили для себя две цели. Первая — подготовка наших студентов по направлению «Нефтегазовое дело». Часть практических и лабораторных занятий уже переведена в аудитории центра. Как правило, в рамках одной дисциплины это 20–30 часов. Причём за годы обучения студент придёт к нам несколько раз для занятий по разным дисциплинам. Это специальности, связанные не только с бурением скважин, но и с разработкой месторождений, машинами и оборудованием в нефтяной и газовой промышленности.
Вторая — это повышение квалификации работников нефтегазовых компаний. Как правило, базовая программа занимает 40 часов, или пять учебных дней. Так удобнее для производственников, чтобы не выдергивать их надолго с рабочего места. Есть, конечно, и небольшие курсы на два-три дня или, наоборот, более продолжительные — до двух недель. В настоящее время центр предлагает более 30 образовательных программ повышения квалификации в области бурения и ремонта скважин, обслуживания бурового оборудования. Перечень программ будет со временем дополняться», — рассказал директор Центра компетенций «Бурение на суше» Андрей Тулубаев.
Отработка действий при газонефтеводопроявлении на тренажёре DrillSim
Первый тренажёр, который увидели гости центра, работает в ТИУ уже давно. Речь идёт о британском оборудовании «ДриллСим 5000».
«Это один из первых полномасштабных тренажёрных комплексов в России, с 1996 года с помощью него прошло обучение огромное количество студентов и сотрудников производственных компаний. Тренажёр остается актуальным и сегодня, а возможность моделирования морского бурения подчеркивает его уникальность. В памяти устройства несколько готовых сценариев — скважин, имеющих определённую глубину и конструкцию, особые забойные условия. Есть возможность корректировать их и создавать новые. Например, сейчас для демонстрации я запустил сценарий, где забой находится на глубине 1600 метров», — рассказал Андрей Тулубаев.
Здесь студенты не только получают необходимые навыки управления оборудованием, но и учатся действовать в экстремальных ситуациях, например при газонефтеводопроявлении (ГНВП).
«Дальше в этом сценарии буквально через два-три метра будет вскрытие пласта с аномально высоким пластовым давлением. Соответственно, студент должен по приборам выявить первые признаки ГНВП, отреагировать и правильно закрыть скважину. Далее подключается супервайзер: анализирует ситуацию и определяет оптимальный метод ликвидации. После того как специалисты поймут и осознано проделают такие операции на тренажёре, они будут подготовлены к встрече с такой ситуацией на реальном месторождении», — объяснил Андрей Тулубаев.
Тренажёрный класс капитального ремонта скважин
Следующая остановка — класс по капитальному ремонту скважины. Если тренажёры по бурению используются уже более 30 лет, то для операций КРС они появились в образовательных организациях совсем недавно. Аудитория оснащена всем необходимым: имеются модель устья скважины с превенторами (элемент противовыбросового оборудования, предназначенный для герметизации устья в чрезвычайных ситуациях — ред.), блоками дросселирования (элемент противовыбросового оборудования, предназначенного для регулирования давления на устье скважины — ред.) и глушения, пульты управления подъёмным, насосным и цементировочным агрегатами, компрессор.
«Ещё один такой тренажёр находится в нефтегазовом колледже. Это отдельное подразделение нашего университета. Там готовят бурильщиков, операторов и других специалистов со среднеспециальным образованием. Это оборудование позволяет моделировать базовые сценарии наиболее распространённых операций текущего и капитального ремонта скважины», — отметил директор центра.
В классе отрабатывают как простые (спуск и подъём, разбуривание цементного стакана), так и более сложные операции (цементирование под давлением, кислотная обработка, гидроразрыв пласта и т. д.).
«В чём ценность этих тренажёров? Здесь мы в каждом сценарии можем закладывать какие‑то нестандартные ситуации. Например, выход из строя оборудования, неплановые скважинные параметры (давление, температура). Работаем с ними только первый семестр, и пока это знакомство с основными возможностями: как правильно отслеживать давление на различных операциях, на что обращать внимание для корректной работы оборудования. Но думаю, что в процессе мы разработаем массу сценариев. Что касается второго направления, работы с нефтегазовыми компаниями, то они сами ставят нам задачу. Например, как контролировать параметры кислотной обработки. И для каждого такого случая мы можем создать отдельную образовательную программу», — рассказал Андрей Тулубаев.
Отечественный тренажёр АМТ-231: проектирование сценариев и режимы обучения
Далее гостей провели в новый класс по бурению скважин.
«Здесь находится отечественный тренажёр для имитации процессов бурения — АМТ‑231. Производитель — ЗАО «АМТ». Это компания из Санкт-Петербурга, основная сфера деятельности которой — производство станций контроля технологических процессов бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Модель тренажёра очень точно соответствует современному оборудованию, которое используется на месторождениях. Именно таким креслом оборудованы современные буровые установки.
Кроме этого, здесь представлены основные управляющие элементы: устьевая обвязка, линия манифольда (элемент нефтегазовой арматуры, представляющий собой систему трубопроводов, закреплённых на одном основании и соединённых по определённой схеме — ред.) высокого давления, пульт управления противовыбросовым оборудованием, пульт дросселирования и пост дистанционного дросселя. Для моделирования процессов цементирования скважины представлена модель цементировочной головки и пульт управления цементировочными агрегатами.
Самое интересное в функционале тренажёра — возможность удобно проектировать собственные сценарии, меняя и конструкцию скважин, и инструмент. Это необязательно процесс бурения, может быть, например, сценарий глушения скважины, спуска обсадной колонны или ее цементирования.
Если взять британские тренажёры «ДриллСим», то это хорошая техника, но им не хватает гибкости. В памяти устройства достаточно много типовых сценариев, но добавить новую ситуацию — достаточно трудоёмкое занятие. В то время как на тренажёре АМТ можно сделать это достаточно легко и быстро
.Сейчас я включил сценарий, когда долото находится от забоя примерно на расстоянии 50 метров, ствол скважины осложнён, нет свободного хождения инструмента, наблюдаются посадки и затяжки инструмента», — рассказал директор центра.
Стоит отметить, что у тренажёра есть два режима: учебный и экзаменационный. В первом случае графически отображаются различные параметры, например забойное и пластовое давление, которые в реальности оператор видеть не может. В данном случае это необходимо, чтобы понимать процесс. Кроме этого, в обучающем режиме пользователю сразу показывается информация о его ошибках. По результатам отработки любого сценария формируется отчёт, в котором отмечается, сколько ошибок допустил человек и насколько они критичны.
На этот раз гостям центра не удалось увидеть полного прохождения всех этапов, работы выполнялись в режиме реального времени, что заняло бы несколько часов. Но для конкретных задач заказчика здесь могут подготовить нужный сценарий.
«Если, допустим, мы будем цементировать скважину, то на старте попадем в момент, когда уже всё готово для начала работ. Или возьмём ГНВП. Мы можем смоделировать ситуацию, когда у нас пачка газа уже находится в скважине, и только её нужно вымыть правильным методом. А можно взять и более широкий сценарий: бурить, сталкиваться с различными осложнениями, ликвидировать их», — объяснил Андрей Тулубаев.
Завершающим пунктом экскурсии по центру стал учебно-компьютерный класс по бурению скважин.
«Базовым элементом в этой аудитории является трёхмониторный компьютер. Это тот же тренажёр АМТ, только в программном исполнении. Такой вариант очень полезен, потому что здесь может одновременно заниматься сразу до 15 человек. Тогда как на полномасштабном тренажёре, который мы только что посмотрели, работает бригада из трёх человек, а остальные наблюдают. Здесь же можно моделировать различные сценарии как индивидуально, так и в сетевой группе. Его функциональности достаточно для отработки основных действий», — рассказал Андрей Тулубаев.
Роль имитационных технологий в подготовке производственного персонала
Конечно, подобные технологии — это достаточно дорогое удовольствие. Встаёт вопрос, насколько это необходимо. Ведь раньше студентов успешно готовили без использования компьютеров. Однако в ТИУ уверены: эти вложения окупятся сторицей. Работать по-старому в меняющемся мире уже не получится.
«Да, компьютерное моделирование не может полностью заменить реальную практику. Это, скорее, дополнение к традиционным формам обучения. Но у тренажёров есть ряд важных преимуществ. Ключевое из них: здесь мы можем поставить студента в такие условия, которые нельзя допустить на производстве. Можно даже попробовать что‑то поломать, но после этого появится понимание, как не допустить этого на реальной буровой.
К тому же если раньше студент после второго курса уже ехал на производство, то сейчас с этим есть сложности. Практика короткая, на такой срок если возьмут, то на какие‑то подсобные работы, и вряд ли допустят до серьезного бурового оборудования. А в то же время у ребят горят глаза. Им всё это интересно потрогать своими руками, понять, как всё это взаимосвязано», — объяснил Андрей Тулубаев.
Новые технологии также помогают повысить качество образования для действующих работников.
«Ещё 15 лет назад начали говорить, что для специалистов, которые работают на скважине, недостаточно теории. Им нужна отработка практических навыков на тренажёрах. В то же время у нас в законодательстве не сказано, как именно должно проходить повышение квалификации. То есть можно просто прослушать пару лекций и получить сертификат. Однако компании, которые действительно думают о безопасности работников и производства, предпочтут, чтобы персонал был обучен качественно, на хороших курсах, получил практическую подготовку.
Мы являемся аккредитованным учебным центром системы НАУС, где очень высокие стандарты. Теоретические и практические экзамены сдаются под видеокамерами, под контролем независимого наблюдателя, что исключает использование шпаргалок или внешней помощи. Это позволяет нацелить людей на результат. Обучаемый не бездельничает, а ходит на все занятия, приобретает реальные навыки и компетенции», — подчеркнул директор центра.
Центр только начал свою работу, и останавливаться на достигнутом в ТИУ не собираются. В планах — приобретение нового оборудование и открытие новых учебных программ.
«Если смотреть на перспективу, то нам не хватает тренажёра, моделирующего колтюбинговую установку (специализированный комплекс для нефтегазовой отрасли, который использует гибкую непрерывную трубу для проведения внутрискважинных работ — ред.). Сегодня это становится очень актуальным. Думаем в этом направлении. Ну и, конечно, тренажёр по проведению гидравлического разрыва пласта, причём на стадии заканчивания скважины», — заключил Андрей Тулубаев.
Андрей Тулубаев, директор Центра компетенций «Бурение на суше» Тюменского индустриального университета, канд.техн.наук., доцент.
«Все занятия в нашем центре записываются на камеру, так как современные стандарты обучения требуют фиксации образовательного процесса, чтобы в случае необходимости удостовериться, что слушатель действительно прошёл программу, сдавал экзамен. Эту информацию, например, по программам стандарта НАУС (Национальной ассоциации по управлению скважиной) мы храним два года. И если на производстве произойдёт какая‑то серьёзная ситуация, то мы можем поднять эти данные и передать в комиссию по расследованию».
Текст: Андрей Халбашкеев
Фото: «ПромоГрупп Медиа»
Читайте также: «Кадры в нефтегазе: как привлечь молодёжь и избежать дефицита»
