一种桌面式浅水压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浅水压井井控多岗位协同演练系统及方法，方法包括：后台管理员和受训学员登录并进入应急演练系统；后台管理员选择演练项目和设置场景参数，并下发工况演练任务，分配岗位信息；接受演练任务列表和岗位信息，在重置设备状态后，设备生成演练分项的初始化场景及设备状态；通过桌面式虚拟显示软件同步所有参与演练人员的显示终端三维图形状态信息；受训学员在分配岗位就位，通过正规压井方法协同进行浅水压井作业；演练结束，记录演练信息，形成演练记录，并获得演练成绩。本发明专利技术实现演练过程的多人联合演练，并能够指出演练过程中存在的问题与不足系统可完成单人演练和多人演练，可进行演练项目练习及考核。考核。考核。

【技术实现步骤摘要】
一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练系统及方法


[0001]本专利技术涉及浅水钻井
，尤其涉及一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，国家相关部门加大了对国家能源安全的保障力度，要求各大石油企事业单位加强对石油勘探开发的投入，增加我国新增油气发现及产量，以确保国家能源安全。因此，海洋石油的勘探与开发作业也逐渐由浅海近海区域转向深海远海区域，以增加海洋油气的勘探开发区域面积，寻求更多的油气发现。
[0003]由于新进员工或石油相关专业学生，他们对钻井的过程、钻机的操作或 者发生事故时的处理方法都没有感性的认识，对于现场钻井操作不熟悉。一旦出现操作失误或不慎，有可能引发严重的质量事故或安全事故，为国家和人民带来重大的损失。因此，钻井从业人员的上岗知识培训和专业技能培训显得十分重要。但由于几乎所有的钻井现场和设施都分布在海上，不可能将培训放到现场进行，如果仅依靠常规的课堂教学或实验室操作，由于缺乏形象逼真、直观生动的辅助手段和方式，不免陷入课程内容简单枯燥、学员学习效果差的尴尬局面，培训难以达到预期效果。同时，现有的钻井情景演练系统存在模拟训练效果差和训练内容单一的问题，且系统不具备多岗位协同训练能力，不能真实展示受训人员的操作反馈，因此需要针对浅水压井井控作业进设计一种演练系统和方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练系统及方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练方法，包括：S1：后台管理员和受训学员登录并进入应急演练系统；S2：后台管理员选择演练项目和设置场景参数，并下发工况演练任务，分配岗位信息；S3：受训学员接受演练任务列表和岗位信息，在重置设备状态后，设备生成演练分项的初始化场景及设备状态；S4：通过桌面式虚拟显示软件、井控模拟硬件及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；S5：受训学员在分配岗位就位，通过正规压井方法协同进行浅水压井作业；S6：演练结束，记录演练信息，形成演练记录，并获得演练成绩。
[0006]所述S5压井方法包括等候加重法、司钻法和边加重边循环法。
[0007]所述等候加重法具体步骤为：发现溢流后，立即进行关井；待井口压力稳定后记录关井钻杆压力、关井套管压力
和循环池钻井液增量；计算压井所需压井液密度，并进行配置；计算并填写压井工作卡；进行开泵操作，泵速开到压井泵速，调节阻流阀，使套压等于关井套压，此时钻杆压力为初始循环压力；泵入压井液，调节阻流阀，当压井液从地面达到钻头时，钻杆压力从初始循环压力降到最终循环压力；调节阻流阀，保持钻杆压力不变，一直到压井液从阻流管汇返出地面；当压井液近出后，停泵，关闭阻流阀。如还有套压，应打开阻流阀继续循环，直到环空返出压井液关阻流阀后无套压为止；钻杆压力和套管压力均为零时，打开防喷器，恢复正常循环，压井作业结束。
[0008]所述司钻法具体包括：发现溢流后，立即进行关井；待井口压力稳定后，记录关井钻杆压力、套管压力和循环池钻井液增量；检查钻杆是否有圈闭压力；用原密度钻井液进行第一周循环，用低泵速循环，调节阻流阀使套管压力等于关井套压；再调节阻流阀，使钻杆压力不变，泵速维持恒定，一直把溢流流体完全从井口循环出来，环空不再有溢流流体；停泵关井，记录当时新的套管压力；根据压井液密度，配备好所需压井液；进行第二循环周压井，泵入压井液，泵速开到压井泵速，调节阻流阀，保持套压等于新的关井套压不变，一直到加重压井液到达钻头；调节阻流阀，保持钻杆压力不变，泵速不变，一直到加重压井液排出井口；当钻杆压力和套管压力为零时，打开防喷器恢复正常情况，压井作业结束。
[0009]所述边加重边循环法具体包括：发现溢流并关井后，立即边循环边加重压井；连续逐步增加钻井液密度；通过钻井密度的逐步改变控制钻杆压力；当压井液充满钻杆时，钻杆压力降到最终循环压力，保持钻杆压力不变，直到环空完全充满压井钻井液，溢流体全部排出井口，压井作业结束。
[0010]所述步骤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。
[0011]一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练系统，包括登录模块、演练场景及工艺选择模块、井况参数配置模块、演练项目与角色选择模块、演练方案管理模块、演练快照模块、演练记录模块和操作评分模块；其中，登录模块用于后台管理员和受训人员登录系统；演练场景及工艺选择模块用于选择作业环境及工艺场地；井况参数配置模块用于后台管理员配置设计地质构造、井况构造、钻具组合、地面管线、泥浆泵、泥浆系统、防喷器和蓄能器参数；演练项目与角色选择模块用于后台管理员选择一级、二级、三级及隐患识别与排查模块的任意一个项目，制定学员进行演练，受训人员选择作业人员角色进行浅水压井井控作业情景演练；演练方案管理模块用于后台管理员浏览设置过的演练方案信息，包括方案类型和演练内容，并且后台管理员通过后台管理员设置删除方案和启用方案；演练快照模块用于将演练分组和演练方案两部分的内容进行流程化设置，后生成可以发布的演练任务，布置给受训学员；演练记录模块用于为受训人员提供多岗位协同的浅水压井井控作业情景演练场景，并采集记录受训人员的操作记录；
操作评分模块用于根据预设的评分标准对受训人员的操作记录进行评分。
[0012]本专利技术的有益效果：（1）仿真性演练过程由后台数学物理模型支持，保证演练数据的真实性，客观反映演练过程的仪表数据参数变化，让演练过程与客观实际高度重合。
[0013]（2）系统性软件系统功能支持多模块融合，根据培训领域划分，充分将各模块培训内容整合，实现整体系统性的功能设计，完成从练习到培训考核的多维一体化，具有行业领先性。
[0014]（3）创新性项目设计体现“重演练、重交互”的特性，在桌面交互演练区设计了可用于井控实操所需的硬件模拟设备。同时，重点设备的操作可在配套硬件模拟设备上完成，设计充分体现了项目多人协同、软硬件交互式演练的功能。多人环境下的虚实结合设计数行业首创、具有设计创新性。
[0015]（4）多模式系统考虑多用户、多培训方式，以及培训各个阶段的实际情况，在不同环节设计多种模式，使之更好的服务不同用户的培训需求。例如：多视角、多角色、多培训方式等。
[0016]（5）智能性井控中多人协同支持AI角色扮演，可处理参培人员不够一个班组的情况。AI人物未被选角色，配合实际参演人员完成整个班组的演练任务。
[0017]（6）多维展示方式系统运用多种展现方式，将虚拟现实、虚实结合、混合现实等多种展示技术应用于培训内容及演练过程。建设智慧教室，运用物联网技术使得培训过程展现方式更丰富。用户的沉浸感、体验感及融入感更强，从而提升项目培训的情景演练的效果。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0019]为了对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练方法，其特征在于，包括：S1：后台管理员和受训学员登录并进入应急演练系统；S2：后台管理员选择演练项目和设置场景参数，并下发工况演练任务，分配岗位信息；S3：受训学员接受演练任务列表和岗位信息，在重置设备状态后，设备生成演练分项的初始化场景及设备状态；S4：通过桌面式虚拟显示软件、井控模拟硬件及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；S5：受训学员在分配岗位就位，通过正规压井方法协同进行浅水压井作业；S6：演练结束，记录演练信息，形成演练记录，并获得演练成绩。2.根据权利要求1所述的一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练方法，其特征在于，所述S5压井方法包括等候加重法、司钻法和边加重边循环法。3.根据权利要求2所述的一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练方法，其特征在于，所述等候加重法具体步骤为：发现溢流后，立即进行关井；待井口压力稳定后记录关井钻杆压力、关井套管压力和循环池钻井液增量；计算压井所需压井液密度，并进行配置；计算并填写压井工作卡；进行开泵操作，泵速开到压井泵速，调节阻流阀，使套压等于关井套压，此时钻杆压力为初始循环压力；泵入压井液，调节阻流阀，当压井液从地面达到钻头时，钻杆压力从初始循环压力降到最终循环压力；调节阻流阀，保持钻杆压力不变，一直到压井液从阻流管汇返出地面；当压井液近出后，停泵，关闭阻流阀；若还有套压，打开阻流阀继续循环，直到环空返出压井液关阻流阀后无套压为止；钻杆压力和套管压力均为零时，打开防喷器，恢复正常循环，压井作业结束。4.根据权利要求2所述的一种桌面式浅水压井井控多岗位协同演练方法，其特征在于，所述司钻法具体包括：发现溢流后，立即进行关井；待井口压力稳定后，记录关井钻杆压力、套管压力和循环池钻井液增量；检查钻杆是否有圈闭压力；用原密度钻井液进行第一周循环，用低泵速循环，调节阻流阀使套管压力等于关井套压；再调节阻流阀，使钻杆压力不变，泵速维持恒定，一直把溢流流体完全从井口循环出来，环空不再有溢流流体；停...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建兵，刘英伟，李晓刚，黄小龙，于溪，冯帆，赵建，张俊奇，崔立，邢志彪，
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：