一个数字双胞胎建模和应用程序,用于轮架钻井装置的提升系统

科学领域:

• * 石油和天然气工程
• * 数字化转型的发展
• * 工业物联网产业物联网

背景情况:

• * 石油和天然气行业正在经历重大数字化转型,数字双胞胎正在成为实时数据分析和预测洞察力的关键推动者.
• * 智能油气田通过有效实施数字双胞胎技术提供了巨大的潜力.
• * 现有的数字双胞胎框架缺乏针对轮架钻机系统独特需求的特异性.

研究的目的:

• * 提出一种新的数字双胞胎框架,专门为轮架钻机设计.
• * 在钻井平台升降系统的背景下,详细介绍数字双胞胎的组成,特性和行为规则.
• * 为石油和天然气行业实施数字双胞胎技术提供基础和方法指南.

主要方法:

• * 开发一个数字双胞胎框架,集成机制建模,实时性能响应,即时数据传输和数据可视化.
• * 构建机制模型来分析动态轮性能和升降系统中支持单元响应.
• *利用基于传感器的监控进行实时数据采集,结合机器学习进行增强的动态性能预测.

主要成果:

• *通过对钻井平台提升系统的传动和支单元的案例研究成功说明了框架.
• * 通过机制建模,机器学习和实时数据分析的协同作用,提高了动态性能的预测速度和准确性.
• * 模块化组件开发用于简化创建高保真数字双胞胎,支持各种应用场景.

结论:

• * 拟议的数字双胞胎框架为了解和实施石油和天然气钻探操作中的数字双胞胎技术提供了强大的方法.
• * 机制建模,实时数据和机器学习的整合显著提高了钻井平台系统的预测能力.
• *本书作为基础指南,为石油和天然气行业数字双胞胎的发展和更广泛的采用铺平了道路.