一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法，所述系统包括：登录模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块登录深水关井多岗位协同演练系统；模型构建模块：根据钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；工况选择模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块进行工况选择，并获得工况信息；角色选择模块：连接桌面显示模块和工况选择模块，通过桌面显示模块选择所在工况下的角色，并获得角色信息；桌面显示模块：提供深水关井井控多岗位协同演练的交互界面，进行演练过程展示。本系统支持各种钻井参数设置，如钻具结构、井深结构、地层参数、设备参数等，使演练过程更加灵活多变，更具培训针对性。更具培训针对性。更具培训针对性。

【技术实现步骤摘要】
一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法


[0001]本专利技术涉及协同演练
，特别是一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法。

技术介绍

[0002]深水钻井作业时，由于隔水管及阻流压井管线长，压力窗口窄，井控难度较大，其主要难点有：(1)深水低温，(2)压井、阻流管线摩阻大，(3)呼吸效应，(4)套管鞋承压低，(5)存在圈闭气，(6)隔水管余量。太长的阻流压井管线和低温导致的阻流和压井管线内泥浆粘度增加会遮蔽关井套管压力(SICP)，低温下高粘度的合成基泥浆更加明显。所以，由于低温的影响，检查到溢流，但是却没有关井套管压力，使得井涌难以监测并影响作业人员判断；对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，安全泥浆窗口小，钻井操作要求极高；且深水钻井的钻井液在循环过程中会出现漏失、关掉泵后又重新回到井筒的呼吸效应现象，井控难度更大。
[0003]此外，在深水作业中，如果关井时候，气体已经移动或者循环到防喷器(BOP)上。在气体到达地面的时候，转喷器和泥浆－气体分离器(MGS)将不能控制回流速度，如果没有检查到隔水管内气体的膨胀，气体将在一定高度快速喷发，导致爆炸和人员设备的伤害，国内外有些深水井钻井中由于井控措施不当，引起了灾难性的后果。
[0004]在申请号为CN201420542260.7的专利技术专利申请文件中提到了一种深水钻井井筒气侵模拟可视化实验装置，其中有提到：油气钻井过程中，由于受到地质环境、钻井工况及人为操作等各种因素的影响，造成井底压力失衡，地层流体(油、气、水)侵入井筒，导致井下复杂事故，尤以气相侵入诱发的井下事故最为严重。气体侵入井筒后，气体的滑脱上升将钻井液顶出井筒导致整个井筒压力迅速下降，如果不及时处理就会演变为井涌、井喷，甚至井喷失控，给油气井安全带来严峻考验，如川东北地区清溪1井、元坝222井和元陆3井发生气侵后没能及时得当的处理，最后酿成严重后果。
[0005]因此，深水井下作业相关人员的井控水平就显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中井下作业相关人员井控水平不稳定，且培训效果不佳的缺点，提供一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统，包括登录模块、桌面显示模块、角色选择模块、工况模式选择模块，其中：登录模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块登录深水关井多岗位协同演练系统；模型构建模块：根据钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；
工况选择模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块进行工况选择，并获得工况信息；角色选择模块：连接桌面显示模块和工况选择模块，通过桌面显示模块选择所在工况下的角色，并获得角色信息；桌面显示模块：提供深水关井井控多岗位协同演练的交互界面，进行演练过程展示。
[0007]优选的，还包括参数配置模块，用于设置钻井参数，包括：钻具结构、井深结构、地层参数及设备参数。
[0008]一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练方法，包括以下步骤：S1：采集深水关井井控作业流程的钻井参数；S2：根据采集到的钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；S3：通过主控模块下发工况演练任务，分配岗位信息；S4：接受演练任务列表和岗位信息，在重置设备状态后，生成演练分项的初始化场景及设备状态；S5：通过桌面式虚拟显示软件及unity3D网络架构同步所有参与演练人员的显示终端三维图形状态信息，进行深水关井井控多岗位演练。
[0009]优选的，所述S1还包括：S11：根据虚拟现实技术构建三维模型，所述三维模型包括：演练场景模型、井控设备模型、人员模型、环境状况模型及事故发生发展过程模型；S12：对三维模型进行优化，并最终生成3D深水关井井控模型。
[0010]优选的，所述S3中演练任务包括：钻进工况下硬关井、起下钻杆工况下硬关井、起下钻铤工况下硬关井及空井工况下硬关井。
[0011]优选的，所述S3中还包括：S31：根据各岗位信息配置对应岗位操作参数。
[0012]优选的，所述S3中岗位包括：司钻、副司钻、泵工、钻工、录井工程师、钻井监督、队长、高级队长及水下师。
[0013]优选的，所述S5还包括：S51：执行主控模块发送的指令；S52：命令执行完毕，发送给主控模块所需的当前场景状态和完成的命令号；S53：持续接收数据并执行操作，支持重复初始化及重复作业。
[0014]本专利技术具有以下优点：1、系统支持各种钻井参数设置，如钻具结构、井深结构、地层参数、设备参数等，使演练过程更加灵活多变，更具培训针对性；2、系统采用的数学物理模型支持无定序操作架构，能真实模拟作业过程的各种操作，真实表达人为操作的差异性，使系统表现更接近实际；3、在演练过程中，系统可根据受训人员的实际操作真实再现作业操作过程、事故演化过程和参数变化过程；4、能够做到不同的人使用该系统，在不同的操作过程下，能够实现与真实规律相仿的数据表现和事件发展，在钻进高压底层、误操作或处理不当的情况下，该系统支持井控
事故的触发和事故现象的表现。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图的结构获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的工作流程图。
[0017]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0018]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本实专利技术。
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]如图1所示，一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统，包括登录模块、桌面显示模块、角色选择模块、工况模式选择模块，其中：登录模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块登录深水关井多岗位协同演练系统；模型构建模块：根据钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；工况选择模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块进行工况选择，并获得工况信息；角色选择模块：连接桌面显示模块和工况选择模块，通过桌面显示模块选择所在工况下的角色，并获得角色信息；桌面显示模块：提供深水关井井控多岗位协同演练的交互界面，进行演练过程展示。
[0021]在本实施例中，还包括参数配置模块，用于设置钻井参数，包括：钻具结构、井深结构、地层参数及设备参数。
[0022]一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练方法，包括以下步骤：S1：采集深水关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统，其特征在于，包括登录模块、桌面显示模块、角色选择模块、工况模式选择模块，其中：登录模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块登录深水关井多岗位协同演练系统；模型构建模块：根据钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；工况选择模块：连接桌面显示模块，通过桌面显示模块进行工况选择，并获得工况信息；角色选择模块：连接桌面显示模块和工况选择模块，通过桌面显示模块选择所在工况下的角色，并获得角色信息；桌面显示模块：提供深水关井井控多岗位协同演练的交互界面，进行演练过程展示。2.根据权利要求1所述的一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统，其特征在于，还包括参数配置模块，用于设置钻井参数，包括：钻具结构、井深结构、地层参数及设备参数。3.一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集深水关井井控作业流程的钻井参数；S2：根据采集到的钻井参数和虚拟现实技术构建3D深水关井井控模型；S3：通过主控模块下发工况演练任务，分配岗位信息；S4：接受演练任务列表和岗位信息，在重置设备状态后，生成演练分项的初始化场景及设备状态；S5：通过桌面式虚拟显示软件及unity3D网络架构同步所有参与演练人员的显示终端三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小龙，刘英伟，张文喜，牟小军，李巩，张璐，佟新宇，杨俊成，张旭，蒋凯，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：