يستكشف مقال نُشر في مجلة Drilling Contractor، بقلم ستيفن فورستر، التطورات في التكنولوجيا التي تدعم التدريب الافتراضي والهجين على التحكم في الآبار.
مع تزايد عدد الشركات التي تتطلع إلى التدريب الافتراضي والهجين على التحكم في الآبار، تعمل الصناعة على تحسين دقة البرامج وتوسيع مرونة استخدامها. عرض المقال الأصلي.
لقد وفرت أجهزة محاكاة الحفر لصناعة النفط والغاز وسيلة لإجراء تدريب عملي تفاعلي تفاعلي على التحكم في الآبار لسنوات. وفي حين أن الكثيرين قد يربطون بين "المحاكاة" والتدريب الغامر باستخدام الكراسي الإلكترونية، فقد تسارعت وتيرة أنواع أخرى من التدريب القائم على المحاكاة - الافتراضية والمختلطة على حد سواء - بشكل كبير، مدفوعةً بالتقدم في الحوسبة السحابية وتحديات جائحة كوفيد-19 المستمرة. وفي الوقت نفسه، تدرك الشركات في الوقت نفسه أنه لا تزال هناك مزايا هامة للدورات التدريبية الشخصية في مراكز التدريب الكبيرة. ستكون البرامج الأفضل مع نمذجة أكثر دقة وقدر أكبر من خيارات المستخدم والمرونة في تقديم الدورات التدريبية عاملاً أساسياً في التدريب على التحكم الجيد في المرحلة الانتقالية.
سمح التقدم في قوة المعالجة وتقنيات الواقع الافتراضي/الواقع المعزز لشركات مثل Drilling Systems بتوفير أجهزة محاكاة أكثر تطوراً للتدريب على التحكم في الآبار في السنوات الأخيرة.
تطبيع نموذج التعلم الهجين
لقد تطورت أجهزة المحاكاة المستخدمة في التدريب على التحكم في الآبار بشكل كبير في السنوات الأخيرة، حيث انتقلت من أنظمة ذات قدرات رسومية بدائية نسبيًا إلى بيئات ثلاثية الأبعاد غامرة اليوم. وقد تم تمكين هذه التغييرات بفضل التقدم في قوة المعالجة وتقنيات الواقع الافتراضي/الواقع المعزز. وتتراوح أجهزة المحاكاة الآن من حيث الحجم من الأجهزة المحمولة التي يمكن توصيلها بجهاز كمبيوتر محمول إلى ما يسميه القطاع أجهزة محاكاة "المهمة الكاملة". تحتوي هذه الأخيرة على العديد من الكراسي الإلكترونية في غرف مخصصة مزودة بجدران فيديو كاملة، مصممة لخلق تجربة يشعر فيها المتدربون وكأنهم في بيئة تشغيل حقيقية.
والهدف من هذه المحاكيات الغامرة هو تدريب الطلاب على الاستجابة للأحداث أثناء وقوعها في تسلسلها، مع إدراك أن حدث التحكم في البئر غالبًا ما يكون تتويجًا للعديد من الأخطاء أو المشاكل الأصغر. قال كلايف باتيسبي، مدير العمليات في شركة Drilling Systems، إن عنصر العوامل البشرية لا يمكن تكراره بأي طريقة أخرى. ويعتقد أن التدريب الغامر هو الخيار الأكثر فعالية لتحسين إدارة موارد الطواقم، وتبادل المعلومات ونقل المعرفة، وإنشاء تدفق التواصل الصحيح بين الطواقم. ولهذا السبب تواصل شركة Drilling Systems الدفع بتصميم وتطوير أجهزة المحاكاة هذه.
ومع ذلك، كان هناك أيضًا تحول في التركيز على البرامج القائمة على السحابة خلال العام الماضي. مع قيام هيئات اعتماد التدريب على التحكم في الآبار مثل IADC باستيعاب تقديم الدورات التدريبية الافتراضية، استجابت شركة Drilling Systems بنقل تدريبها إلى السحابة.
إن برنامج التدريب الافتراضي من Drilling Systems لا يعتمد على النظام الأساسي، لذا يمكن لأي مؤسسة تنفيذه بغض النظر عن شكل مؤتمرات الفيديو التي تستخدمها. بالإضافة إلى ذلك، فإن الانتقال إلى السحابة يزيل قيود المعالجة الخاصة بالأجهزة.
في العام الماضي، واستجابةً للجائحة، قامت شركة Drilling Systems بتكييف برنامجها التدريبي للتحكم في الآبار لتستخدمه جامعة ولاية لويزيانا (LSU)، حيث أنشأت الجامعة فصولاً دراسية افتراضية يمكن للطلاب فيها تطوير مهارات التحكم في الآبار وصقلها عن بُعد، تحت إشراف مدرب.
تم بعد ذلك إطلاق برنامج التحكم في الآبار القائم على السحابة "iDrillSIM" بعد تجارب ناجحة في جامعة لوس أنجلوس وتم تطبيقه من قبل العديد من مقاولي الحفر البحري. فقد بدأت شركة Valaris، على سبيل المثال، في استخدام البرنامج في منتصف عام 2020، ومنذ ذلك الحين قدمت دورات تدريبية على مستوى المشرف على الآبار ومستوى الحفار من قبل IADC لأكثر من 400 من أفراد الطاقم في 28 دولة. وقال إليوت دويل، مدير أول التدريب والكفاءة في شركة فالاريس في بيان صحفي صدر في مايو 2021: "كان تقديم التدريب الافتراضي على جهاز المحاكاة باستخدام iDrillSIM لا يقدر بثمن خلال الجائحة". "لقد ساعدنا ذلك على مواصلة تثقيف القوى العاملة لدينا بغض النظر عن مكان وجودهم في العالم - مما يضمن الكفاءة والامتثال."
وتستخدم نوبل أيضًا برنامج محاكاة iDrillSIM للتدريب الافتراضي على التحكم في الآبار. وهو يسمح للشركة بإنشاء سيناريوهات للآبار المعقدة ذات التحديات التشغيلية الكبيرة، مثل الركلات أو الخسائر في البئر الأفقي أو الركلات أثناء مرحلة إكمال البئر. "وقال كريس ماكغيهي، مدرب شركة نوبل: "لقد فوجئنا وسررنا بالكمية التي تمكنا من إنجازها دون إحضار فرقنا فعليًا إلى منشأة التدريب التابعة لشركة نوبل أدفانيس. "بالإضافة إلى السماح لنا بالاطلاع على مشاكل محددة بالتفصيل، فقد كشفت لنا العملية عن مشاكل محتملة، والتي تمكنا من مراجعتها ومعالجتها قبل الذهاب إلى الحقل."
ومع ذلك، يأتي الانتقال إلى السحابة مصحوبًا بمجموعة من التحديات الخاصة به، بما في ذلك المخاوف المتعلقة بوقت الاستجابة وعرض النطاق الترددي عبر المناطق الزمنية وفي المواقع البعيدة، بالإضافة إلى المشكلات الثقافية مثل "إجهاد التكبير". على الرغم من أن العديد من المؤسسات والأفراد بدأوا في الخروج من تحت ظل جائحة كوفيد-19، يعتقد السيد باتيسبي أن خيارات التدريب عن بُعد ستظل مناسبة، لا سيما عند النظر في فعالية التكلفة. وبالإضافة إلى ذلك، استشهد بدراسة إحصائية أجرتها مؤسسة IWCF تشير إلى وجود تباين ضئيل في الدرجات المحققة في شهادات التحكم في الآبار بين أولئك الذين حضروا دورات تدريبية شخصية وأولئك الذين حضروا دورات تدريبية عبر الإنترنت.
ومع ذلك، قال السيد باتيسبي إنه يعتقد أنه لا يمكن أن يكون هناك بديل حقيقي للدورات التدريبية التي تتم وجهاً لوجه داخل أجهزة محاكاة غامرة. "عندما يتعلق الأمر بمنهجية التعلم - أي كيفية تقديم المدرب للدورة التدريبية - فإن الدورات التدريبية عن بُعد والدورات الشخصية مختلفة تمامًا. فمع التدريب عن بُعد، لن تحصل على نفس التفاعل، وبالتأكيد يحتاج المدربون إلى تدريب إضافي لتقديم الدورات التدريبية عن بُعد. إذا كنت مدربًا مع 12 شخصًا في فصل افتراضي، كيف يمكنك أن تلتقط حقيقة أن شخصًا ما يعاني؟ كيف يمكنك التواصل بنفس الفعالية؟
وضعت Valaris برنامج التحكم في الآبار iDrillSIM القائم على السحابة من شركة Valaris في منتصف عام 2020، ومنذ ذلك الحين قدمت دورات تدريبية على مستوى المشرف على الآبار ومستوى عامل الحفر من IADC إلى أكثر من 400 من أفراد الطاقم في 28 دولة.
قال فالاريس ونوبل إنهما يعتزمان استخدام كل من التدريب عن بُعد والتدريب الشخصي في المستقبل، وهو نموذج هجين يعتقد السيد باتيسبي أنه سيكون أكثر شيوعًا في المستقبل. وأوضح قائلاً: "سيكون هناك نهج مختلط لرحلة التعلم". "إن التدريب الافتراضي للتحكم الجيد جيد لتقديم المعرفة - على سبيل المثال، التدريبات الإلزامية أو التنظيمية - ولكن حول ذلك، لا يزال لديك دورات تدريبية عالية القيمة من الأفضل تقديمها شخصيًا."
ولتسهيل وتبسيط تقديم الدورات التدريبية وجهًا لوجه، تقدم أنظمة الحفر أيضًا على مدى السنوات القليلة الماضية جهاز محاكاة على منصة الحفر (OTR). وقال السيد باتيسبي: "من خلال نشر جهاز محاكاة صغير جدًا على منصة الحفر، نسمح لهم بالقيام بما نسميه "حفر البئر على جهاز المحاكاة". "نحن نوفر برامج تدريبية خاصة بالبئر ومتعلقة بالتحكم في البئر ونشاط الحفر، والمعرفة التي نريد نقلها إلى الطاقم، في نقطة التسليم." إذا كان المشغل يعلم أنه سيحفر نوعًا معينًا من الآبار، يمكن أن توفر دورة محاكاة ما قبل البئر خارطة طريق افتراضية لاحتمالات المشروع القادم.
في أواخر عام 2020، قامت شركة Wellesley Petroleum بتشغيل جهاز OTR على متن غواصة Borgland Dolphin نصف الغاطسة لبئر صعبة في بحر الشمال النرويجي. ونظراً لأن البئر كان ينطوي على مخاوف محتملة من الغاز الضحل، فقد توقع عمال الحفر أن يكون لديهم وقت أقل بكثير للتعامل مع مشاكل التحكم في البئر. من خلال نمذجة الظروف الخاصة بالبئر وسيناريوهات الحفر بناءً على برنامج الحفر، استخدم الطاقم جهاز المحاكاة لفهم البئر والأحداث المحتملة للتحكم في البئر بشكل أفضل قبل مغادرة الحفارة لرصيف الميناء. وفي نهاية المطاف، ساعدت أعمال التدريب وإعداد البئر الطاقم على إنجاز البئر بأقل تكلفة لعام 2020 مع تحقيق أداء ممتاز في مجال السلامة، وفقًا لكالوم سميث، مدير العمليات في شركة ويليسلي بتروليوم.
وفيما يتعلق بمحرك البرمجيات ونموذج البئر نفسه، قال السيد باتيسبي إن أنظمة الحفر قد أنشأت واجهة برمجة تطبيقية تفتح منصة برمجياتها للعلماء وغيرهم من الأفراد المؤهلين في الأوساط الأكاديمية وفي الشركات العاملة حتى يتمكنوا من تعديل/تحديث نماذجهم الديناميكية الخاصة بهم. سيسمح ذلك للمحاكي بالوصول إلى النمذجة الهندسية المعقدة والمتقدمة.
وجهة نظر مقدم التدريب
في شركة Wild Well Control، تساعد أجهزة المحاكاة في تعليم المتدربين كيفية الاستجابة للأحداث المحتملة للتحكم في الآبار في بيئة محاكاة الحفار، وفقًا لمدير العمليات الدولية للتدريب على التحكم في الآبار جوش ثيل. وقال: "في المقام الأول، هذا هو الغرض من استخدام أجهزة المحاكاة: التعرف على الركلات التي تدخل حفرة البئر وجعل الحفارين يستجيبون لذلك". "سيرون العلامات التحذيرية، وهذا يساعدهم على التدرب على إجراءات الإغلاق، وبمجرد وجود الغاز، وكيفية التعامل معه." في الدورات التدريبية على مستوى المشرفين، يتحول التركيز إلى التعامل مع الغاز؛ وتتيح لهم أجهزة المحاكاة التدرب على أشياء مثل طرق التدوير المختلفة.
في حين أن التعلم الافتراضي والتعلم عن بُعد له العديد من المزايا، تعتقد Wild Well Control أن التفاعل وجهاً لوجه لن يختفي أبداً لأنه لا يمكن استبدال نفس المستوى من مشاركة المعلم/الطالب.
تستخدم شركة Wild Well Control أيضًا أجهزة المحاكاة لمزيد من التعليم التقني ونمذجة سلوك الغاز وهجرة الغاز وكيفية تأثيرها على الضغط. ما كان يتم رسمه في السابق على لوحة بيضاء مع رسومات وحسابات يمكن الآن القيام به بدقة متناهية في غرفة المحاكاة. "يمكننا أن نضع فقاعة غاز في البئر ونطلب من عامل الحفر فتح الخانق والحفاظ على ثبات ضغط الغلاف ونسأل، ماذا يحدث في البئر؟ هل تحافظ على ضغط ثابت في قاع البئر؟" وأوضح السيد ثيل. "يمكنهم أن يروا الأخطاء التي يرتكبونها أو كيف أن الشيء الذي يعتقدون أنه يتحكم في الضغط ليس كذلك. ويمكننا استخدام ذلك لتعليم وتعزيز المهارات الفعلية التي سيستخدمونها في الحفارة."
وأضاف أن مستقبل التدريب على التحكم في الآبار سيكون في أجهزة المحاكاة التي يمكنها تقديم تجربة تطابق العالم الحقيقي بأكبر قدر ممكن. "من وجهة نظر مقدمي التدريب، فإن الأداء الوظيفي هو أهم شيء. فنحن نريد البيئة الأكثر واقعية ليتعلم فيها الطالب، كما أن توفير أدق تصوير لما سيراه الطالب عندما يكون في الميدان أمر بالغ الأهمية."
وأشار إلى أن تسارع وتيرة التعلم الافتراضي والدورات الدراسية عن بُعد بسبب الجائحة قد غيّر الطريقة التي ينظر بها القطاع إلى التدريب بالمحاكاة. المزايا اللوجستية واضحة. ففي إحدى الدورات التدريبية الأخيرة، على سبيل المثال، قدم مدرب التحكم في الآبار دورات تدريبية في مناطق مختلفة على مستوى العالم دون الحاجة إلى السفر والنفقات ذات الصلة. ومع ذلك، فقد ردد مشاعر الآخرين بأن الدورات التدريبية عبر الإنترنت لا يمكن أن تمثل نفس مستوى المشاركة مثل نظيراتها الشخصية.
قال السيد ثيل إنه في كثير من الحالات، تُحدث العناصر اللمسية والانغماس في العمل فرقًا حقيقيًا بالنسبة للمتعلم. ومن وجهة نظر المدرب، يوفر التفاعل المباشر وجهاً لوجه إشارات غير لفظية وإشارات أخرى تدل على أن المتعلم يعاني من صعوبات، والتي يمكن أن تضيع في مكالمة Zoom. قال السيد ثيل: "كمدرب، نحب أن نكون متواجدين هناك، وأن نتدخل ونساعد حقًا". "إذا كان الطالب يعاني من مشكلة في تشغيل جهاز الاختناق، يمكننا إرشاده إلى كيفية التعامل مع مشاكله. أنت تفقد القليل من ذلك مع التعلم عن بُعد."