基于deltad仿真引擎的深水_省略_水下生产虚拟现实系统的设计与实现_郭宏

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1、基于Delta3D仿真引擎的深水_省略_水下生产虚拟现实系统的设计与实现_郭宏第25卷第1期2013年2月中国海上油气CHINAOFFSHOREOILANDGASVol．25No．1Feb．2013基于Delta3D仿真引擎的深水气田水下生产虚拟现实系统的设计与实现郭宏1*刘太元1缪青海2郑利军1（1．中海油研究总院；2．中国科学院研究生院）摘1深水气田为例，根据海洋油气开发的特点，以荔湾3-采用———————————————————————————————————————————————Delta3D仿真引擎设计和实现了水下生产虚拟现实系统。该系统采用模块化设

2、计，充分考虑了系统组建的灵活性和后期扩展需要求；通过对模型的参数化管理、场景图构建与组织、海洋环境模拟等关键问题的研究，开发设置了2类4种漫游模式，方便地满足了不同用户的浏览需求，从而为相关人员进行技术培训提供了直观形象的辅助平台。关键词虚拟现实深水气田水下生产系统Delta3D仿真引擎模块化设计深水油气田水下生产系统设备众多，功能复杂，具有投资大、风险高、对技术和制造水平要求高的特点，而且受水下油气生产的设备安全、控制、药剂注入、数据采集、故障修复、环境保护等因素的影响，对因此其设计、分析、评价、展示与培可靠性要求极高，训是一个国家整体工业设计能力和制造工艺水

3、平的［1-3］。综合体现研究表明，虚拟现实系统以其成本低、效果好、安全性高等特点已成为实现深水水下生产系统设计笔分析与教学培训的最佳方法和展示平台。为此，1深水气田项———————————————————————————————————————————————目为依托，者以我国南海荔湾3-根据该气田的总体部署与水下设备组成特点，采用Del-ta3D仿真引擎，设计与实现了深水气田水下生产虚拟现实系统。本文主要阐述了该系统的总体架构设重点分析了实现该系统的关键问题，介绍了该系计，统的主要功能，并对下一步工作进行了展望。汇汇集，然后通过2条海底管线回接到浅水增压处理中

4、心平台，在对周边气田天然气（干气）和该气田天然气（湿气）进行外输增压处理后通过一条海底管线输送至珠海高栏陆上终端，实现向最终用户［5］的供气。1.2水下生产虚拟现实系统软件平台的搭建1深水气田水下生产设施建立虚拟针对荔湾3-现实系统，首要工作是根据该气田生产环境和开采方案建立水下生产设施与海洋环境的3D模型，并在此基础上建立水下生产系统三维模型数据库，主要内容有：（1）水下生产设施，包括井口及采油树、管汇、ROV、跨接管、脐带缆、产出液输送管道、安装工具等其他设备。（2）水下生产海洋环境，包括油藏地质剖面及海洋水体（阳光散射等）模型、基于海底地形模型、快速傅里叶

5、变换的海面模型。然后，选取合适的软件平台进行水下生产虚拟Virtools等商业软———————————————————————————————————————————————件是现实系统的开发。Quest3D、国际上虚拟现实系统开发应用较多的仿真引擎，而中视典的VRP则是国内虚拟现实软件系统的代表之一。这些软件在游戏娱乐、人文景观、工程仿真等领域都有广泛的应用，其中Quest3D也应用于大型海洋石油设备的展示。但是，商业软件的运行模式11.1总体架构设计1深水气田开发概况荔湾3-1深水气田位于南海东部、荔湾3-香港东南约［4］350km的海域，平均钻探水深达到1

6、400m，是我国首个深水气田。该气田采用水下生产系统回接浅水增压处理中心平台的开发模式，东、西区生产的天然气首先通过各自的管汇和出油管线输至终端管*国家科技重大专项“水下生产技术（编号：2011ZX05026-003）”部分研究成果。第一作者简介：郭宏，女，高级工程师，毕业于天津理工大学工业电气自动化专业，现主要从事水下生产系统研发设计工作。地址：北京市84523586。东城区东直门外小街6号海油大厦（邮编：100027）。电话：010-———————————————————————————————————————————————70中国海上油气2013年制约了

7、其在特定专业领域的应用，如在更侧重于海洋光学效果和流体环境的深水油气开发中未见应用案例。为此，在深水气田水下生产虚拟现实系统软件平台开发中，充分利用了Delta3D软件的各项特［6］点，使用OSG作为图形引擎，以ODE作为基本的QT作为界面开发套件，OpenAL作为物理特性引擎，声效模块，利用XcerseC++来做文件配置管理；为在Delta3D已有了满足面向深水油气开发的需要，模块的基础上，添加了地形数据动态装载模块和海洋环境模拟模块，并辅以模型浏览工具和场景编辑工具，使其成为开发深水气田水下生产虚拟现实系统的理想平台。其中，地形数据动态装载模块可以支持以一个

8、星球为单位的超大型地形数