西南石油大学教师30年打造全球最先进的石油装备模拟器
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“减少施工人员的伤亡，我们认为做了一件最大最大的善事。
石油开采是当代社会最危险的工作之一，凡去过油田一线的人，对此更是深有体会。
井喷、爆炸、火灾、毒气泄漏……这些安全事故随时可能发生。为了石油开采事业，一线工人承受着巨大的安全风险。
面对石油行业的安全难题，在1992年，来自西南石油大学的老师陈利学教授，决心投身一项特别的工作——石油装备模拟器研制。
经过近30年的不断研发及改进，陈利学教授及其团队为石油培训行业打造出了全球最先进的石油装备模拟器，为石油开采安全生产，添上了一层厚厚的“护甲”。
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（点击观看：石油工人生命安全的守卫者）
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石油工人生命安全的守卫者
飞行员在正式驾驶飞机前都要进行模拟训练，对石油装备操作者而言，类似的模拟训练同样必不可少。
石油开采作业环境极为特殊，装备操作过程中一个小小的错误操作，都可能造成百万计的损失，甚至是人员伤亡。
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（从4000米深的地下将油气资源取出，其难度和风险可想而知）
例如目前在国内油田广受推崇的带压作业，就具有较大危险性。这项作业需要在井口设备带压的条件下操作，压力可达几十兆帕。
当带压作业压力达到几十兆帕时，设备承受的压力就相当于几百公斤重量压在手指甲大小的面积上。若让初学者直接在真实设备上练习操作，其危险性可想而知。
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（带压作业进行时，需要工人站在井口带高压的操作平台上）
而要实现模拟训练，一台高性能石油装备模拟器必不可少。利用计算机技术，石油装备模拟器不仅可模拟真实石油装备的外观和操作，更可以模拟作业现场的溢流、井喷、卡钻等大部分典型事故。
操作者利用模拟器对石油装备进行操作学习，可在低成本、低风险的前提下，进行高效且全面的培训，进而保障受训者在正式上岗后的操作安全。
例如这台全尺寸带压作业模拟器，目前已成为很多井下工人岗前训练的标配。带压作业过程中起下油管、工具等操作，都可以通过该系统模拟操作。
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（用带压作业模拟器练习起下管柱）
模拟器的操作面板，几乎和真实带压作业机一样。压力表、操作杆、阀门控制按钮的布局，也完全按照真实情况设计。
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（带压作业模拟器操作面板）
模拟器的视觉输出也极度逼真，就连装备上的锈迹、油污等，看上去都和真实场景一样。通过4K高清显示系统，受训的人员可以感受到真实井场环境。
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（带压作业模拟器的视觉输出动画）
戴上VR（虚拟现实）眼镜，受培训人员可完全置身于虚拟的油田场景中，达到身临其境的培训效果。
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（佩戴VR眼镜训练带压作业操作）
不少一线石油人表示，使用该模拟器进行培训，就像在玩一个高级游戏机，培训方法新颖夺目，培训过程趣味十足，培训效果立竿见影。能帮助受训者快速且精确地掌握带压作业机的操作技巧，如带压起下管柱、起下油管挂、起下封隔器等。
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（趣味十足的石油“游戏机”）
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厚积薄发
石油装备模拟器可对石油一线操作人员进行简单高效的培训，不过石油装备模拟器的制造，却并不简单，其制造融合了大量石油、数学和计算机等领域的科技，属于高端制造。
为了造出能适用于国内油田的石油装备模拟器，成都盛特石油装备模拟技术股份有限公司（下简称“盛特石油”）董事长陈利学，为此付出了近30年的持续努力。
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（盛特石油董事长陈利学）
在过去，用石油装备模拟器培训，可以说是一件“奢侈”之事。因为直到20世纪90年代初，国内都没有生产石油装备模拟器的能力，只能从国外进口。
彼时，一台进口模拟器的价格可高达几十万美金，那可是90年代的几十万美金啊！更大的问题在于，国内常见的石油设备和海外的有差别，进口的石油模拟器并不能实现真实模拟国内的设备，这极大降低了培训的效率。
为了改变这一窘境，1992年，西南石油大学校长组建了一只特别的开发团队，开始从事钻井模拟器的研发工作。而时任计算机学院老师的陈利学，也由此踏上了石油装备模拟器研制之路，并且从此义无反顾，坚持至今。
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（西南石油大学为国内顶级石油学府之一，计算机和石油也在这里碰出了火花）
“安全培训系统目的是做什么呢？就是减少施工人员的伤亡，我们认为做了一件最大最大的善事。”陈利学教授如是表示。
因此在过去近30年时间中，陈利学教授及其团队始终在极致地追求一个字——真。模拟器越“真”，越能提高训练的效果，越能保证一线工人的生命安全。
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（逼真的连续油管模拟器）
为了将模拟器做真，盛特石油坚持采用定制化的生产方式。在每一款模拟器研制的前期，工程师都会赴油田现场进行大量调研，按照真实情况定制产品。
不仅模拟器外观和性能要真，就连设备在现场运作时发出的声音，盛特石油也要求能够真实模拟。
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（工程师在油田现场调研带压作业操作）
尽管采用定制化生产模拟器的周期慢，但这样造出的模拟器是独一无二的，能最大限度为一线工人提供安全保障。
“什么叫定制，就是根据用户的需求作相应的调整，无论从外观，到软件的功能上，都是全定制的。”陈利学教授表示，“我们现在销售出去的140多套模拟器中，可以说没有两套完全相同的产品。”
盛特石油的带压作业模拟器，正是因为采用了定制化方式生产，符合国内大部分带压作业的实际情况，因此备受行业热捧。
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（带压作业模拟器不断吸引着来自全国各地的参观者）
而在模拟器研制的后期，哪怕发现一点点和真实不一致的情况，盛特的工程师们都会不遗余力重新改进。
连续油管被称为万能作业机，由于其便捷性，在国内油田的使用越来越频繁，盛特石油特别研制了连续油管模拟器。
但在有一次客户参观访问盛特石油的过程中，有参观的人员偶然指出，其连续油管模拟器的部分操作与真实作业机不一样。盛特石油工程师随即展开了调整。
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（工程师正在讨论连续油管模拟器整改方案）
工程师们调查发现，这套连续油管模拟器中某个模块的构建，只参照了部分一线工人的描述，而这并不精准。
面对连续油管作业装备复杂的操作逻辑，工程师们不惜将已有的成果“废弃”，重新开始了繁琐的代码编写和硬件调试。但为了一线工人的安全，这样的投入是值得的。
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（工程师正在调试连续油管模拟器）
当连续油管作业过程中发生事故，设备操作人员当如何处理？用更“真实”的连续油管作业模拟器训练操作者，安全生产更添保障。
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（用连续油管模拟器练习井控处理）
为了将视频图像做真，盛特石油聘请了不少有艺术专业背景的人员从事视频制作。从图像建模，到细节渲染，再到动画生成，每一个细节都要求用艺术标准去衡量。
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（用艺术标准去制作石油动画）
得益于对“真”的极致追求，盛特石油的模拟器研制能力已处于世界顶尖水平，几乎占据了中国国内95%的市场份额。
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（中石油大庆、长庆、川庆、渤海，中石化胜利工程、西南工程、中原工程，中海油安技服、中海油井控中心、中海油服等培训机构，都配备了盛特石油的模拟器）
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用“每天进步一点点”的态度做研究
或许在很多人眼里，像盛特石油这样追求极致的企业，必定 “狼性”十足。但陈利学教授却指出，他并不“狼性”，反而有点“佛系”。
“任何美好的事情都是缓慢成长，越快速成长的东西越容易腐败。” 陈利学教授谈到，“我这个人喜欢中庸，我认为佛系，才能够走得更远、更长、更久，才能够让企业长期地存续。”
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（经过30年的发展，盛特石油的钻井模拟器已经过了多次升级换代）
陈利学教授坦言，盛特石油成立已有10年时间了，但是从公司产值来讲，很长时间内增长都不大。但在他眼里，戒骄戒躁、扎扎实实地前进，或许比一味地求快更有价值。
“每天进步一点点。”陈利学教授十分推崇这样的做事方式，“你今天编的代码和昨天编的代码有没有改进？硬件部门的你能不能今天布的线比昨天要做得好，你今天设计的印制板比昨天要设计得好？”
坚持“每天进步一点点”能助你走向成功，盛特石油用行动印证了这个简单而深刻的道理。
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（代码编写、硬件布线，都要每天进步一点点）
在1992年，西南石油大学的教师们开始研制石油钻井模拟器时，几乎是完全零起步，连合适的芯片、显示器都找不到，3D动画的制作更是无人能懂。
在经历了长达6年的研发后，研发团队才推出了第一台钻井模拟器，但没有得到众多钻井专家、油田企业高管的认可。
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（盛特石油在1997年推出的第二代石油钻井模拟器）
即便是在今天，面临这样的困境，很多人可能也会选择“回头是岸”。前行的风险太大了，若继续投入精力和财力，一旦失败，代价将是巨大的。
但陈利学教授选择了坚持前行。他坦言，在当时其实并未有太多“高瞻远瞩”，只是单纯选择了坚持，每天进步一点点就好。
“说实话，我们当时也没有什么高远目标，只是觉得这件事值得做。经过日积月累，就将这件事做成了。没有放弃，这一点对我们而言很重要。坚持，也是盛特石油的基因和文化。”陈利学教授如是说。
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（2006年陈利学教授向油田客户演示最新改进后的钻井模拟器）
凭借着“每天进步一点点”的信念，又过了一个10年，陈利学教授带领的研发团队终于推出了成熟的石油钻井模拟器。2009年8月4日，成都盛特石油装备模拟技术开发有限公司应运而生。
目前，盛特石油生产的模拟器不仅已遍布中国，在中东、非洲、美洲等地区，也日益受到客户青睐。
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（来自非洲肯尼亚的客户，正在使用盛特石油的钻井模拟器）
除了最初研制的钻井模拟器，盛特石油如今还可制造井下作业、油气采输、测井录井等方面的模拟器，先后研发出了以钻井模拟系统为代表的15个石油工程模拟培训系统。同时，盛特石油还可提供工业动画、VR仿真培训和大型软件系统等定制化服务，完全覆盖石油天然气开采上游领域。
正是因为对“每天进步一点点”的执着，石油模拟器培训才得以在国内石油行业普及，使得我国石油工业安全生产水平得以大幅提高。
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（盛特石油的15类石油工程模拟培训系统）
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新的起航
而在近两年，“缓慢”成长的盛特石油也迎来了加速生长。
“特别是这一两年，我们已经到了一个节点，在业界的认可度、产品的美誉度，呈一个爆发式的增长，主动来跟我们合作的单位是越来越多。”陈利学教授如是说。
并且接下来，盛特石油不再只将业务局限于模拟器研制，而计划将业务延伸到油气的生产领域，开发新的技术产品。
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（“缓慢”成长，但硕果累累）
例如连续油管的工程设计软件，几乎是每一个连续油管作业都需要，软件可实现连续油管寿命、管柱力学、流体力学的分析等。但这个设计软件全世界只有两家做，且价格昂贵，是油气行业的卡脖子技术之一。
凭借在石油和计算机领域积累的研发经验，盛特石油计划攻坚这类石油软件的研发，进一步推进国内油气技术的自主化发展。
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（盛特石油已开始研发油气生产领域软件）
随着中国新一轮油气大开发的来临，国产石油技术的自主化显得愈加迫切。这一回，在油气生产领域，盛特石油还能再演绎一次精彩的突破吗？
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（“每天进步一点点”，将是未来不变的主题）
据陈利学教授介绍，开发油气生产相关的软件已筹备了2年多。这样的研发节奏似乎延续了盛特石油一如既往的“缓慢”，但凭借“每天进步一点点”的执着，成功之日或许会更早来临。
编辑：宋梦园
责编：岳怡彤
编委审核：詹诗熠
来源：石油Link