压裂工程是油气田增产增注的核心环节,其作业过程具有高强度、高风险、多设备联合作业及复杂地质条件适应性的显著特点。伴随行业发展对于精细化、智能化运维的需求,压裂工程数字孪生平台逐渐被行业认可接受。平台通过数字孪生三维可视化模型,集成多源数据,形成推进油气田数智化运维体系建设的关键组成部分,为作业安全、效率提升与成本控制提供可复制的成熟方案。

1. 三维可视化与设备精细化管理
压裂工程数字孪生平台构建了高精度、可交互的压裂作业现场三维虚拟环境通过再现作业区域的地形地貌、井场布局、设备分布,为运维管理人员提供更直观、更全面的空间信息感知。
平台支持对压裂泵车、混砂车、仪表车等压裂设备进行分层与分类显示,管理者可根据需求,选择性查看特定类型设备的位置、状态及其空间关系,实现了对庞大设备资产的透明化、精细化管理。
2. 压裂过程实时监测与动态控制
压裂工程数字孪生平台通过传感器网络进行高频数据采集,并实时投射至数字孪生模型中。在三维可视化环境中,平台通过动态数据看板,以曲线与数值形式直观呈现关键参数的变化趋势,并将数据波动与设备运行状态、流体运动轨迹进行动态关联与可视化映射。通过真实数据映射,决策者能够获得更充分的信息,从宏观视角快速把握整个压裂作业的运行态势,对异常工况进行早期识别与干预,确保施工严格按设计程序执行。

3. 作业环境与设备状态的多维监控
保障压裂作业安全、稳定运行,需要对作业环境与设备自身状态进行全面监测。压裂工程数字孪生平台整合多源监控信息,形成统一的监控视图。基于采集数据绘制的泵效曲线、排量曲线等专业图表进行功图分析,以及覆盖井场重点区域的实时视频安防监控。所有监测数据均被记录并可用于生成各类统计报表与操作日志,为后续的性能分析、故障诊断与经验总结提供了完整的数据链条。
4. 静态数据与工程知识集成管理
平台不仅是动态数据的展示窗口,也是工程静态数据与专业知识的管理中心。系统集成压裂工程相关的设计图纸、技术文档、设备档案(包括规格参数、维修历史、风险说明)、工艺规程以及地质工程资料,支持在三维模型中集成展示。
此外,平台还可用于规划与模拟现场巡检路径,标注关键巡检点,将管理规程与三维空间信息深度融合,提升资料利用效率和运维管理的规范化水平。

压裂工程数字孪生平台通过构建虚实映射、实时交互、智能分析的数智化运维环境,深刻改变了传统压裂作业的管理模式。它将分散的设备、数据、流程与管理要求整合于统一的三维可视化空间中,实现了从设计、施工到监控、分析、决策的全流程数字化管理。该平台的深入应用,不仅能有效提升压裂施工的质量与效率,降低非生产时间与作业风险,更为积累作业数据、优化工艺参数、实现预测性维护提供了强大的数据基础和分析工具,是推动压裂工程迈向智能化、精益化未来的核心驱动力。
推荐案例:灵图互动中石油数字油田三维可视化信息系统


