[发明专利]一种基于无定序操作模式的钻井模拟系统及教学方法

说明书

本发明公开了一种基于无定序操作模式的钻井模拟系统，包括操作模块，所述操作模块上连接有学生模拟操作模块和教学操作模块，所述教学操作模块通过操作暂停模块与学生模拟操作模块相连接，所述学生操作模块与数字钻机模拟模块相连接，所述数字钻机模拟模块上连接有无定序环境模拟模块，所述无定序环境模拟模块上通过随机选择模块连接有环境无定序发生情况输入模块，所述数字钻机模拟模块上连接有井下情况显示模块。本发明的有益效果为：便能够防止若干人犯同样的错误，教学质量提升，能够有效的模拟现实中的情况，更加直观地模拟出应急事故发生时所采取的应急救援措施，以便提升相关人员遇到紧急事故的处理能力，减少损失。

技术领域

本发明涉及钻井模拟教学领域，具体来说，涉及一种基于无定序操作模式的钻井模拟系统及教学方法。

背景技术

现如今，钻井技术在国民经济建设中应用极为广泛，在石油勘探与开发、天然气钻凿井眼或大直径水井工程中都有所涉及，而钻井是一项系统工程，是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业，同时它又是多程序紧密衔接，多环节相扣的连续作业，一个环节的失误往往会造成工程上的严重损失。在钻井作业中对应急情况进行快速、有效的处理，不但能保证作业员的人身安全，也能将财产损失降到最低。

现有的模拟系统大多只能够进行模拟钻井与一般的辅助教学，并不能够模拟特殊情况下的操作，导致学生当时不能够完全理解，需要多次模拟，如此就浪费了教学的资源和时间；并且，一般的辅助教学都是标准流程式的正常数据输入，或者人为随意产生的错误识别数据，无法模拟出实际生产情况。

例如，申请号为CN201910289334.8的中国发明专利申请公开一种海洋钻井模拟系统及方法，通过高度逼真的三维引擎可模拟海洋钻井及海洋井控的多种工况，可实时为学员展示海洋钻井的全过程。学员对硬件设备上各控制元件(如：按钮，旋钮，操作杆等)的操作，都会经数值化整理后，通过TCP/IP 协议，传递给主控系统软件。主控系统软件运行的核心数学模型则会以上述数据为输入数据，执行各种计算，从而仿真出合理的数值结果。上述计算结果将会以硬件仪表、音效效果以及三维图形的方式展现给学员，为学员的互动操作产生生动逼真的反馈。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于无定序操作模式的钻井模拟系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于无定序操作模式的钻井模拟系统，包括操作模块，所述操作模块上连接有学生模拟操作模块和教学操作模块，所述教学操作模块通过操作暂停模块与学生模拟操作模块相连接，所述学生操作模块与数字钻机模拟模块相连接，所述数字钻机模拟模块上连接有无定序环境模拟模块，所述无定序环境模拟模块上通过随机选择模块连接有环境无定序发生情况输入模块，所述数字钻机模拟模块上连接有井下情况显示模块，所述数字钻机模拟模块的一侧连接设有操作评估模块，所述操作评估模块上连接有计时模块、操作记录模块和评估信息管理模块，其中，所述操作记录模块与所述教学操作模块相连接，所述评估信息管理模块上连接有学生信息储存模块，所述教学操作模块上连接有教学显示模块和教学音箱模块，所述教学显示模块和所述教学音箱模块互相连接，同时与所述操作模块相连接。

可选的，所述环境无定序发生情况输入模块包括环境温度输入模块、机器运作损坏情况输入模块、机器运作异常情况输入模块、钻头损坏异常情况输入模块、转头转速异常情况输入模块、土质情况输入情况、深度输入模块、含氧量输入模块、压强输入模块和机器运转温度输入模块。

可选的，所述无定序环境模拟模块的一侧连接有输出后的无定序环境模拟下载模块。

可选的，所述井下情况显示模块包括压强显示模块、深度显示模块、土质情况显示模块、钻头温度显示模块和机器运转情况显示模块。