[发明专利]一种交互式深水压井井控情景演练系统及方法

权利要求书

1.一种交互式深水压井井控情景演练系统，其特征在于，包括主控系统和图形系统两大部分；主控系统包含平台控制模块、教师控制台模块、起下钻控制模块、钻进控制模块、井控控制模块、声效控制模块和学员管理模块；其中，平台控制模块用于实时显示钻井参数，设置参数报警，以及模拟地面循环系统的操作和显示；

教师控制台模块用于设置和修改钻进设备数据；并实时显示钻井参数，模拟发生作业故障以及控制深水压井作业的模拟速度；

井控控制模块用于控制深水压井井控的作业流程，对井控参数进行实时读取，以及绘制和保存参数曲线；

声效控制模块用于模拟深水压井作业过程中现场泵、绞车和转盘设备的音效；

系统自检模块用于检测硬件设备的状态，判别出系统硬件设备是否发生故障；

学员管理模块用于能导入学员名单，管理和查看学员的成绩。

2.根据权利要求1所述的一种交互式深水压井井控情景演练系统，其特征在于，所述图形系统用于根据深水压井作业流程，利用基于981海洋钻井平台的3D场景显示软件构建深水压井作业场景。

3.根据权利要求1所述的一种交互式深水压井井控情景演练系统，其特征在于，所述学员管理模块具体包括括班级信息管理和学员信息管理，班级信息管理用于对所有学员信息进行分组，对所有学员进行考核并统计学员考核成绩；学员信息管理用于导入学员个人信息，以及查询和删除学员信息。

4.根据权利要求2所述一种交互式深水压井井控情景演练系统，其特征在于，所述深水压井井控作业流程包括以下步骤：

步骤S1，第一循环周，关四通下面的防喷器，记录关井立管压力；关四通上面的防喷器，从压井管线泵入低密度流体，直到流体全部住满节流管线，关节流阀；开四通下面的防喷器，记录关井套压；开始以压井泵速泵入原始钻井液，并记录初始立管总压力；从压井管线开始泵入低密度流体，同时调节节流阀使立管总压力等于初始立管总压力；保持钻井液泵入速度和低密度流体泵入速度不变，调节节流阀保持立管总压力不变，直到溢流排出；关井，记录此时的套管压力；

步骤S2，第二循环周，开启钻井泵，以压井泵泵速泵入压井液；同时开泵注入低密度流体，调节节流阀保持套管压力不变；当压井液到达钻头，调节节流阀保持立管总压力不变；在压井液返出到防喷器位置，关闭下层闸板防喷器，用压井液取代压井管线和节流管线中的流体；打开下层防喷器，检查压井情况；用压井液取代隔水管中的钻井液。

5.根据权利要求1所述一种交互式深水压井井控情景演练系统，其特征在于，所述主控系统还包括演练记录模块，用于采集记录深水压井井控情景演练过程中学员的操作记录和设备状态信息；演练记录模块包括单人演练单元、团队演练单元和演练数据采集单元；单人演练单元用于建立三维单人深水压井井控训练场景，并根据配置的作业参数生成单人演练项目；团队演练单元用于构建三维多人团队深水压井井控训练场景，并根据配置的作业参数生成多人团队演练项目；演练参数采集单元用于分别采集学员在单人演练单元和团队演练单元中的深水压井井控训练操作记录和训练设备的状态信息。

6.一种交互式深水压井井控情景演练方法，其特征在于，包括：

步骤一：采集钻进工况下深水压井井控作业流程的钻井参数；

步骤二：利用3D显示软件构建井控模型，并根据钻井参数对井控模型进行优化，获得3D深水压井井控模型；

步骤三：根据深水压井井控作业流程并结合3D深水压井井控模型，设计交互式深水压井井控情景演练系统进行深水压井井控模拟训练，采集学训练数据和设备状态信息进行评价。