[发明专利]一种桌面式深水关井井控多岗位协同演练系统及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及协同演练技术领域，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。

背景技术

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。

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。

在申请号为CN201420542260.7的发明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。

因此，深水井下作业相关人员的井控水平就显得尤为重要。

发明内容

本发明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

本发明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。

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。

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；