專利名稱：便攜式鉆井模擬系統(tǒng)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆井模擬裝置，特別是涉及一種便攜式鉆井模擬系統(tǒng)及其操作方法。
背景技術(shù)：
石油工業(yè)是一種技術(shù)密集型行業(yè)，鉆井作業(yè)是石油工業(yè)拿儲量、上產(chǎn)能的重要手 段之一。由于石油鉆井生產(chǎn)條件的限制和井下情況的復(fù)雜性，使石油鉆井作業(yè)面臨極大的 風險。為了獲得更好生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，減少人為事故的發(fā)生，對鉆井現(xiàn)場操作人員和工 程技術(shù)人員的技術(shù)技能培訓(xùn)就顯得十分重要。 目前，鉆井操作培訓(xùn)主要在生產(chǎn)現(xiàn)場進行，由于各種條件和因素的制約，使培訓(xùn)內(nèi) 容受到極大的限制，培訓(xùn)的系統(tǒng)性、培訓(xùn)效果及培訓(xùn)人員數(shù)量等都受到極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有石油鉆井作業(yè)培訓(xùn)技術(shù)的不足，提供一種基于計算機 仿真技術(shù)的便攜式鉆井模擬系統(tǒng)及其操作方法，該模擬器參照鉆井作業(yè)現(xiàn)場的實際操作流 程，對鉆井工藝過程的進行逼真模擬，提高培訓(xùn)效果、縮短培訓(xùn)周期、降低培訓(xùn)成本，提升司 鉆、隊長的操作水平及對井下復(fù)雜情況的分析判斷能力和處理的能力。
本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)便攜式鉆井模擬系統(tǒng)，它包括主控
計算機、圖形處理計算機、阻流器控制臺和防噴器控制臺，主控計算機和圖形處理計算機通
過局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主控計算機通過串行接口分別與阻流器控制臺和防噴器控制臺連接。 防噴器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制板，機箱的正面包括一個防噴器控制面板，防
噴器控制面板上左側(cè)設(shè)有防噴器控制區(qū)、右側(cè)上部設(shè)有節(jié)流管匯控制區(qū)、右側(cè)下部設(shè)有高
壓管匯控制區(qū)。 防噴器控制區(qū)上設(shè)有閘板防噴器油壓表、環(huán)形防噴器油壓表、氣源開關(guān)、環(huán)形開 關(guān)、環(huán)形開指示燈、環(huán)形關(guān)指示燈、上半封開關(guān)、上半封開指示燈、上半封關(guān)指示燈、全封開 關(guān)、全封開指示燈、全封關(guān)指示燈、壓井管匯開關(guān)、壓井管匯開指示燈、壓井管匯關(guān)指示燈、 放噴閥開關(guān)、放噴閥關(guān)指示燈、放噴閥開指示燈、下半封開關(guān)、下半封開指示燈和下半封關(guān) 指示燈。 節(jié)流管匯控制區(qū)上由平行線路和垂直線路呈"+ "交叉連接，形成交叉點a、 b、 c、 d、 e、 f，在交叉點a的左端平行線路上設(shè)有平板閥B，在交叉點a的下端垂直線路上設(shè)有平 板閥E，在交叉點b的上端垂直線路上設(shè)有平板閥A，在交叉點b的下端垂直線路上依次設(shè) 有平板閥D、 G，在交叉點c的右端平行線路上設(shè)有平板閥C，在交叉點c的下端垂直線路上 設(shè)有平板閥F，在交叉點d的右端和交叉點e的左端平行線路上設(shè)有平板閥H、 I，在交叉點 d的下端垂直線路上設(shè)有液動指示燈，在交叉點e的下端垂直線路上設(shè)有放噴閥開關(guān)指示 燈，在交叉點e的右端和交叉點f的左端平行線路上設(shè)有平板閥J、K，在交叉點f的下端垂 直線路上設(shè)有手動節(jié)流閥。
高壓管匯控制區(qū)上由平行線路和垂直線路呈"T"交叉連接，形成交叉點g、 h、 i、 j、 k，在交叉點h的上端垂直線路上設(shè)有平板閥L，在交叉點h的下端垂直線路上設(shè)有平板 閥N，在交叉點i的上端垂直線路上設(shè)有平板閥M，在交叉點i的下端垂直線路上設(shè)有平板 閥O，在交叉點k的左端平行線路上設(shè)有平板閥P，在交叉點k的下端垂直線路上設(shè)有平板 閥Q。 防噴器控制臺內(nèi)部控制板包括一個單片機及外圍電路組成，氣源開關(guān)、環(huán)形開關(guān)、 上半封開關(guān)、全封開關(guān)、壓井管匯開關(guān)、放噴閥開關(guān)、下半封開關(guān)及平板閥A 平板閥Q通 過緩沖器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接，手動節(jié)流 閥連接多路選擇器，多路選擇器的輸出連接到運算放大器，運算放大器的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換 器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接，所述的輸入輸出 口還用作數(shù)據(jù)輸出連接鎖存器B，鎖存器B的輸出連接D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出連接 運算放大器B，運算放大器B的輸出連接場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與閘板防噴器油壓 表、環(huán)形防噴器油壓表連接，單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接并行接口 ，并行接口連接 驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出與環(huán)形開指示燈、環(huán)形關(guān)指示燈、上半封開指示燈、上半封關(guān)指示燈、 全封開指示燈、全封關(guān)指示燈、壓井管匯開指示燈、壓井管匯關(guān)指示燈、放噴閥關(guān)指示燈、放 噴閥開指示燈、下半封開指示燈、下半封關(guān)指示燈、液動指示燈和放噴閥開關(guān)指示燈連接， 單片機的第三個輸入輸出口的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連接地址譯碼器，地址譯碼器的輸出分 別連接并行接口 、 D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的選中控制端。 閘板防噴器油壓表用于顯示閘板防噴器油壓值，環(huán)形防噴器油壓表顯示環(huán)形防噴
器油壓值，氣源開關(guān)、環(huán)形開關(guān)、上半封開關(guān)、全封開關(guān)、壓井管匯開關(guān)、放噴閥開關(guān)、下半封
開關(guān)分別用于打開或關(guān)閉氣源、環(huán)形防噴器、上半封、全封、壓井管匯、放噴閥、下半封，環(huán)形
開/關(guān)指示燈、上半封開指示燈、全封開指示燈、壓井管匯開指示燈、放噴閥開指示燈、下
半封開指示燈分別用于指示環(huán)形防噴器、上半封、全封、壓井管匯、放噴閥、下半封打開/關(guān)
閉，液動指示燈用于顯示采用液動調(diào)節(jié)節(jié)流閥，節(jié)流管匯上放噴閥開關(guān)指示燈用于顯示放
噴閥開關(guān)，手動節(jié)流閥用于手動調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度，平板閥用于平板閥的打開/關(guān)閉。 防噴器控制臺的工作流程大致為初始化程序完成內(nèi)部控制板上的串口 、并口等
端口的初始化，以實現(xiàn)與遠控臺點對點通信，以及面板上指示燈及相關(guān)參數(shù)的初始值設(shè)定，
然后讀入開關(guān)量并存入到內(nèi)部緩沖器，以供從串口將開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給主控機，再讀入A/D
結(jié)果并存入到內(nèi)部緩沖器，以供從串口將A/D轉(zhuǎn)換后的值發(fā)送給主控機，接著輸出數(shù)據(jù)到
指示燈，它們是根據(jù)開關(guān)狀態(tài)控制指示燈的顯示，輸出數(shù)據(jù)到壓力表顯示初始值，閘板防噴
器油壓表和環(huán)形防噴器油壓表顯示初始狀態(tài)的數(shù)值，其后接受主控機命令和數(shù)據(jù)，單片機
以中斷方式接受主控機命令和數(shù)據(jù)，中斷過程為讀單片機串口 SBuf的值，若SBuf = 1為
真，接受主控機發(fā)送過來的命令，然后中斷返回，輸出數(shù)據(jù)到D/A，用于控制閘板防噴器油壓
表和環(huán)形防噴器油壓表的顯示，最后從串口發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機以中斷方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給主
控機，中斷過程為讀單片機串口 SBuf的值，若SBuf = 1為假，發(fā)送數(shù)據(jù)給主控機，然后中斷
返回，以此循環(huán)。 阻流器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制電路板，機箱的正面包括一個阻流器控制面 板，阻流器控制面板上設(shè)有立管壓力表、套管壓力表、節(jié)流閥開度表、顯示器組、旋鈕組、開 關(guān)組和帶燈按鈕組，其中，顯示器組包括泵沖數(shù)顯示器、參數(shù)顯示器A和參數(shù)顯示器B，旋鈕組包括節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕、增大按鈕A、減小按鈕A、增大按鈕B、減小按鈕B、油門調(diào)節(jié)旋 鈕和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕，開關(guān)組包括節(jié)流調(diào)節(jié)閥開關(guān)、泵離合器開關(guān)、轉(zhuǎn)盤離合器開關(guān)、貓頭 選擇開關(guān)和滾筒離合器開關(guān)，帶燈按鈕包括一號帶燈按鈕、二號帶燈按鈕、三號帶燈按鈕、 四號帶燈按鈕、五號帶燈按鈕、六號帶燈按鈕、七號帶燈按鈕、八號帶燈按鈕、十一號帶燈按 鈕、十二號帶燈按鈕、十三號帶燈按鈕、十四號帶燈按鈕、十五號帶燈按鈕、十六號帶燈按 鈕、十七號帶燈按鈕和十八號帶燈按鈕。 阻流器控制臺內(nèi)部控制電路板由一個單片機及其外圍電路構(gòu)成，帶燈按鈕組、開 關(guān)組、增大按鈕A、減小按鈕A、增大按鈕B和減小按鈕B共二十五個開關(guān)量輸入與緩沖器連 接，緩沖器的輸出與鎖存器A連接，鎖存器A的輸出連接到單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口 ； 節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕、油門調(diào)節(jié)旋鈕和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕三個模擬量連接多路選擇器，多路 選擇器的輸出連接運算放大器A，運算放大器A的輸出連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出 連接鎖存器A;所述的輸入輸出口還用作數(shù)據(jù)輸出連接鎖存器B，鎖存器B的輸出分兩路， 一路連接D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出連接運算放大器B，運算放大器B的輸出連接場效 應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與立管壓力表、套管壓力表和節(jié)流閥開度表連接，鎖存器B的另 一路輸出連接并口 ，并口的輸出連接泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器，泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器 的輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器、參數(shù)顯示器A和參數(shù)顯示器B;單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入輸 出口連接并行接口，并行接口連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出與帶燈按鈕組連接；單片機的第三 個輸入輸出口的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連接地址譯碼器，地址譯碼器的輸出分別連接并行接 口 、 D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的選中控制端。 泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器包括地址緩沖器、數(shù)據(jù)緩沖器、比較器、譯碼器、撥碼開 關(guān)、數(shù)碼管驅(qū)動芯片和數(shù)碼管，地址緩沖器和數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端均連接到并口 ，數(shù)據(jù)緩沖 器的輸出連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片，數(shù)碼管驅(qū)動芯片輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器、參數(shù)顯示器 A和參數(shù)顯示器B的數(shù)碼管；地址緩沖器輸出分別連接到比較器和譯碼器，比較器的另一 個輸入端連撥碼開關(guān)，比較器的輸出連接譯碼器的使能端，譯碼器的一個輸出端連接數(shù)碼 管驅(qū)動芯片的寫控制端，譯碼器的另一個輸出端經(jīng)觸發(fā)器連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片的模式控制
丄山順。 阻流器控制臺的工作流程大致為系統(tǒng)初始化完成內(nèi)部控制板上串口 、并口等端 口的初始化，以及面板上指示燈幾相關(guān)參數(shù)的初始值設(shè)定，然后讀入開關(guān)量并存入到內(nèi)部 緩沖器以供從串口將開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給主控機，讀入A/D結(jié)果并存入到內(nèi)部緩沖器以供從串 口將A/D轉(zhuǎn)換后的值發(fā)送給主控機，輸出數(shù)據(jù)到指示燈，然后單片機以中斷方式接收主控 機命令和數(shù)據(jù)，再從并口發(fā)送數(shù)據(jù)給顯示控制板，顯示累計泵沖數(shù)、泥漿密度、重漿體積等 相關(guān)參數(shù)值，如參數(shù)不符合作業(yè)要求，增大或減小參數(shù)值，然后輸出數(shù)據(jù)到D/A用于控制立 管壓力、套管壓力、節(jié)流閥開度等儀表的顯示，再單片機以中斷方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控機， 最后返回，如此循環(huán)。 阻流器控制臺以中斷方式接收命令和發(fā)送數(shù)據(jù)流程大致為讀取單片機串口 SBuf的值，如果SBuf = 1則發(fā)送數(shù)據(jù)給主控機，否則接收主控機發(fā)送來的命令，然后中斷返 回。 主控計算機包括一臺計算機和在其上運行的主控程序，圖形計算機包括一臺計算 機和在其上運行的圖形處理程序。
主控程序包括鉆井工藝模塊、系統(tǒng)管理模塊、智能評分模塊和通信模塊。主控程 序通過通信模塊與前端硬件設(shè)備(防噴器控制臺、阻流器控制臺)通信，實時獲得硬件設(shè) 備狀態(tài)，比如在鉆進過程的模擬中，就需要獲得鉆盤轉(zhuǎn)數(shù)、剎把狀態(tài)，泥漿排量，泥漿密度等 參數(shù)，然后在內(nèi)部通過相關(guān)數(shù)學(xué)模型，模擬鉆井的典型過程，進而完成以下任務(wù)一是通過 TCP/IP協(xié)議向圖形處理程序發(fā)送控制命令，可以驅(qū)動圖形處理程序產(chǎn)生與硬件設(shè)備操作同 步的動畫過程；二是實現(xiàn)智能評分系統(tǒng)；三是將信號反饋給前端硬件，使前端儀表參數(shù)的 顯示符合現(xiàn)場情況。 系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)自檢和系統(tǒng)設(shè)置子模塊，系統(tǒng)自檢主要完成阻流器控制 臺、防噴器控制臺及其節(jié)流管匯、高壓管匯等進行功能檢查，確定前端設(shè)備是否正常工作， 具體方法是改變前端硬件設(shè)備各個開關(guān)、按鈕或閥門的狀態(tài)，可在主控制程序中看見同步 的變化，這樣可以觀察前端設(shè)備是否工作正常。系統(tǒng)設(shè)置用于對前端硬件設(shè)備的主要部件 進行校正，主要包括殺把校正、腳油門校正、針型閥校正、手油門l校正、手油門2校正、手油 門3校正、節(jié)流速度校正和系統(tǒng)運行設(shè)置等。 智能評分模塊主要完成培訓(xùn)過程的自動評分。該成績評定主要與兩種因素有關(guān) 一是操作流程；系統(tǒng)記錄了學(xué)員的所有操作過程，當學(xué)員考核結(jié)束后，將學(xué)員的操作過程與 系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的操作過程進行比較，考察兩個序列的符合程度，以此為依據(jù)給出操作流程 得分；二是操作水平要全面評價學(xué)員的技術(shù)水平，除了要求學(xué)員掌握正確的操作流程外， 還要考慮其操作水平，比如在鉆進時鉆壓的選擇是否合適，送鉆是否均勻；在壓井時，對壓 力的控制是否滿足壓井施工單位的要求，系統(tǒng)中對這類問題采用在操作過程中記錄相關(guān)數(shù) 據(jù)曲線，事后與標準曲線比對的方法給出操作水平得分。其評分過程如下學(xué)員登錄系統(tǒng)， 開始考核，完成相應(yīng)的操作，系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的標準自動評定，得出最后評分。
圖形處理程序包括場景初始化模塊、工藝動畫控制、碰撞處理模塊和渲染特效模 塊；采用全三維動畫，構(gòu)造一個逼真的，虛擬的鉆井環(huán)境，使受訓(xùn)人員完全具有身臨其境的 感覺，提高學(xué)員對事故處理時的心理承受能力，獲得更好的培訓(xùn)效果。其中，四個模塊的功 能分別如下 場景初始化由于鉆井工藝的復(fù)雜性和虛擬培訓(xùn)的操作性，每個作業(yè)當前場景都 有所不同。在一個新的作業(yè)開始前，圖形程序在接收到控制機發(fā)出的作業(yè)指令后初始化當 前場景，例如鉆井平臺上各操作部件當前的數(shù)量、狀態(tài)以及位置。 工藝動畫控制在完成規(guī)定工藝作業(yè)的過程中，司鉆控制臺做出的每一個動作都 將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給主控機，再由主控機發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)給圖形程序，圖形程序得到參 數(shù)后，做出具體反映。在圖形機上體現(xiàn)出鉆臺上各種控制系統(tǒng)的運動參數(shù)、具體動作、視圖 選擇(包括上視角、井下視角、防噴器視角、多視圖顯示等)等。 碰撞處理在三維圖形的運動仿真過程中是不允許有"穿墻而過"的狀況發(fā)生的， 因此要對運動物體作碰撞檢測的處理。為了遵循模型運動的真實感，鉆井模擬器視景仿真 系統(tǒng)當然也包括碰撞的檢測與處理部分。
渲染特效實現(xiàn)對火焰、氣泡、液體噴涌效果的模擬，使用GLSL實現(xiàn)電影級的光照 效果，可以分別模擬白天，夜晚，探照燈等光照模式，大大地提高了圖形效果和真實感。
鉆井工藝模塊包括下鉆、起鉆、鉆進、事故及復(fù)雜情況處理、關(guān)井和壓井子模塊，是 主控程序中最重要的模塊。事件驅(qū)動培訓(xùn)對于受訓(xùn)學(xué)員沒有任何的限制，學(xué)員可以任意操作模擬器，而圖形系統(tǒng)將反映其合理的機械動作，同時對于誤操作做出語音提示。該模塊主
要用于新學(xué)員對鉆井現(xiàn)場及鉆井機械的認知培訓(xùn)。工藝過程培訓(xùn)則要求受訓(xùn)學(xué)員按照其工
藝過程的要求操作模擬器，強化學(xué)員對工藝過程的理解并熟練掌握其操作過程。
便攜式鉆井模擬系統(tǒng)的操作方法，它包括以下步驟(l)下鉆；(2)起鉆；(3)鉆
進；(4)事故及復(fù)雜情況處理；(5)關(guān)井；(6)壓井； 其中，下鉆步驟模擬下鉆工藝過程，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握下鉆的工藝流程，做到 平穩(wěn)下鉆，它包括如下具體步驟 (a)正常下鉆為開始本次作業(yè)，起控吊卡，然后擺立柱上扣，再移開吊卡，下放鉆 具，摘開吊環(huán)，判斷是否下鉆，如果是返回起控吊卡，否則結(jié)束本次作業(yè)。 (b)下鉆遇阻開始本次作業(yè)，正常下鉆，如果下鉆遇阻則沖阻，劃眼，結(jié)束本次作 業(yè)，如果未遇阻則返回。 (c)控制波動壓力下鉆開始本次作業(yè)，起控吊卡，然后擺立柱上扣，再移開吊卡， 慢速下放鉆具，按下相應(yīng)按鈕摘開吊環(huán)，判斷是否繼續(xù)下鉆，如果是返回開始本次作業(yè)，否 則結(jié)束本次作業(yè)。 起鉆步驟模擬起鉆的工藝過程，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握起鉆的工藝流程，做到平 穩(wěn)起鉆，其具體步驟如下 (a)正常起鉆開始本次作業(yè)，提升鉆具，卸下立柱，灌注泥漿，判斷是否起鉆，如 果是則返回開始本次作業(yè)，否則結(jié)束本次作業(yè)。 (b)起鉆遇卡開始本次作業(yè)，正常下鉆，如果起鉆遇卡則循環(huán)解卡，倒劃眼，結(jié)束 本次作業(yè)，如果未遇卡則返回正常起鉆。 (c)控制抽吸壓力起鉆開始本次作業(yè)，慢速提升鉆具，卸下立柱，灌注泥漿，判斷 是否繼續(xù)起鉆，如果是則返回慢速提升鉆具，否則結(jié)束本次作業(yè)。 鉆進步驟模擬典型鉆井工況，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握鉆進工藝流程，做到均勻鉆 進，同時掌握復(fù)雜地層的鉆進技術(shù)，其具體步驟為 (a)正常鉆進及接立柱開始本次作業(yè)，循環(huán)泥漿，輕壓跑合，正常鉆井，接立柱， 下放一定深度后，結(jié)束本次作業(yè)。 (b)不同地層可鉆性條件下的鉆進開始本次作業(yè)，循環(huán)泥漿，輕壓跑合，在第一 種地層鉆進1米，在第二種地層鉆進1米，在第三種地層鉆進1米，提出鉆柱，結(jié)束本次作 業(yè)。 (c)憋跳下的鉆進開始本次作業(yè)，正常鉆進，如果未出現(xiàn)憋跳則正常鉆進，如果 出現(xiàn)憋跳則上提鉆柱，改變轉(zhuǎn)速、鉆壓，下放鉆進，判斷憋跳是否減弱，若憋跳未減弱則返回 上提鉆柱，循環(huán)至憋跳減弱，然后對憋跳段劃眼，結(jié)束本次作業(yè)。
(d)高壓地層鉆進開始本次作業(yè)，循環(huán)泥漿，正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)溢流，若未
出現(xiàn)溢流則正常鉆進，否則加大泥漿密度，繼續(xù)鉆進，接立柱，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(e)低壓地層鉆進開始本次作業(yè)，循環(huán)泥漿，正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)漏失，若未
出現(xiàn)漏失則正常鉆進，否則加大泥漿密度，繼續(xù)鉆進，接立柱，最后結(jié)束本次作業(yè)。 事故及復(fù)雜情況處理步驟模擬鉆井過程中常見的故障及復(fù)雜情況。模擬系統(tǒng)隨機
產(chǎn)生事故，要求受訓(xùn)學(xué)員通過模擬器反應(yīng)出的現(xiàn)象(主要是各種儀表的變化)判斷事故類
型，并正確處理事故。其具體步驟如下
(a)粘附卡鉆判斷及處理開始本次作業(yè)，起鉆柱，判斷地面是否有故障，若沒有 故障則繼續(xù)起鉆柱，若有故障則間斷下放鉆具，活動鉆具，循環(huán)泥漿，活動鉆具解卡，再判斷 是否已解卡，如果沒有返回繼續(xù)解卡，直到解卡完畢，結(jié)束本次作業(yè)。 (b)沉砂卡鉆判斷及處理開始本次作業(yè)，正常起鉆，判斷是否沉砂卡鉆，如沒有 則返回正常起鉆，如果沉砂卡鉆則活動鉆具，小排量循環(huán)泥漿，判斷泵壓是否正常，如果不 正常則返回循環(huán)泥漿，如果泵壓正常則大排量循環(huán)泥漿，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(c)泥包卡鉆判斷及處理開始本次作業(yè)，輕壓跑合，正常鉆進，判斷是否泥包卡 鉆，如果沒有則返回正常起鉆，如果泥包卡鉆則加大排量循環(huán)泥漿，高速劃眼，調(diào)整泥漿性 能，繼續(xù)鉆進，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(d)公錐打撈處理開始本次作業(yè)，沖洗魚頭，下探落魚，判斷是否探到，若沒有探 到，則返回繼續(xù)下探；若探到，則引扣，造扣，試提鉆柱，提出落魚，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(e)落物磨銑處理開始本次作業(yè)，沖洗井底，磨銑2次，繼續(xù)磨銑直到磨鞋破損， 結(jié)束本次作業(yè)。 關(guān)井步驟模擬四種關(guān)井工況。要求學(xué)員能及時發(fā)現(xiàn)溢流，并能按照"四、七"動作 的要求安全、迅速的關(guān)井，其具體步驟如下 (a)正常鉆井與關(guān)井操作開始本次作業(yè)，正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)溢流，若未出 現(xiàn)溢流則正常鉆進，若出現(xiàn)溢流，打開節(jié)流管匯，關(guān)閉環(huán)形防噴器、上半封防噴器、環(huán)形防噴 器、節(jié)流閥、J2A平板閥，然后錄井，結(jié)束本次作業(yè)。
(b)起鉆與關(guān)井操作開始本次作業(yè)，卸方鉆桿，起立桿，判斷是否溢流，若未發(fā)現(xiàn)
溢流則返回起立桿，若發(fā)現(xiàn)溢流則搶接鉆具防噴器，關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(c)起鉆鋌與關(guān)井操作開始本次作業(yè)，起鉆鋌，判斷是否溢流，若未發(fā)現(xiàn)溢流則
返回起鉆鋌，若發(fā)現(xiàn)溢流則搶接防噴單桿，關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)。
(d)空井與關(guān)井操作開始本次作業(yè)，起完鉆鋌，判斷溢流量是否大，如果溢流量
大則關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)；如果溢流量小則搶接防噴單桿，關(guān)井，錄井，最后結(jié)束
本次作業(yè)。 壓井步驟模擬三種常規(guī)壓井作業(yè)。要求學(xué)員能正確控制井口壓力，做到一次壓井 成功。其具體步驟如下 (a)司鉆法壓井操作開始本次作業(yè)，設(shè)置泥漿泵沖數(shù)，排出受侵污泥漿，判斷是 否排完，如果沒有排完則返回排出受侵污泥漿；如果已經(jīng)排完，則加大泥漿密度，重泥漿壓 井，判斷是否壓井完畢，如果沒有則返回繼續(xù)壓井，如果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本次作業(yè)。
(b)工程師法壓井操作開始本次作業(yè)，設(shè)置泥漿泵沖數(shù)，加大泥漿密度，然后重 泥漿壓井，判斷是否壓井完畢，如果沒有則返回繼續(xù)壓井，如果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本次作 業(yè)。 (c)超重泥漿司鉆法壓井操作開始本次作業(yè)，準備超重泥漿，泵入超重泥漿，判 斷循環(huán)是否完畢，如果循環(huán)已完，然后調(diào)整泥漿密度，壓井泥漿壓井，判斷是否壓井完畢，如 果沒有則返回繼續(xù)壓井，如果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本次作業(yè)。 本發(fā)明的有益效果是將常規(guī)防噴器控制臺、節(jié)流管匯、高壓管匯和阻流器控制臺 集成在一起，實現(xiàn)了在一個控制面板上對多個設(shè)備的模擬操作，提高了培訓(xùn)效率，縮短了培 訓(xùn)周期、降低了培訓(xùn)成本，而且體積小，便于攜帶和使用。
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圖1便攜式鉆井模擬系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖 圖2防噴器控制臺控制面板結(jié)構(gòu)示意圖 圖3防噴器控制臺內(nèi)部控制板與控制面板上主要部件的連接關(guān)系圖 圖4防噴器控制臺內(nèi)部控制板中斷方式流程圖 圖5防噴器控制臺內(nèi)部控制板主控程序流程圖 圖6阻流器控制臺制面板結(jié)構(gòu)示意圖 圖7阻流器控制臺內(nèi)部控制板與控制面板上主要部件的連接關(guān)系圖 圖8泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器組成結(jié)構(gòu)圖 圖9阻流器控制臺內(nèi)部控制板中斷方式流程圖 圖10阻流器控制臺內(nèi)部控制板主控程序流程圖 圖11主控計算機上主控程序的組成 圖12智能評分流程圖 圖13圖形計算機上圖形處理程序的組成 圖14正常下鉆流程圖 圖15下鉆遇阻流程圖 圖16控制波動壓力下鉆流程圖 圖17正常起鉆流程圖 圖18起鉆遇卡流程圖 圖19控制抽吸壓力起鉆流程圖 圖20正常鉆進及接立柱流程圖 圖21不同地層可鉆性條件下的鉆進流程圖 圖22憋跳下的鉆進流程圖 圖23高壓地層鉆進流程圖 圖24低壓地層鉆進流程圖 圖25粘附卡鉆判斷及處理流程圖 圖26沉砂卡鉆判斷及處理流程圖 圖27泥包卡鉆判斷及處理流程圖 圖28公錐打撈處理流程圖 圖29落物磨銑處理流程圖 圖30正常鉆井與關(guān)井操作流程圖 圖31起鉆與關(guān)井操作流程圖 圖32起鉆鋌與關(guān)井操作流程圖 圖33空井與關(guān)井操作流程圖 圖34司鉆法壓井操作流程圖 圖35工程師法壓井操作流程圖 圖36超重泥漿司鉆法壓井操作流程圖 圖中，l-控制面板，2-防噴器控制區(qū)，3-節(jié)流管匯控制區(qū)，4-高壓管匯控制面，5_閘板防噴器油壓表，6-環(huán)形防噴器油壓表，7-氣源開關(guān)，8-環(huán)形開關(guān)，9-環(huán)形開指示燈， 10-環(huán)形關(guān)指示燈，11-上半封開關(guān)，12-上半封開指示燈13-上半封關(guān)指示燈，14-全封開 關(guān)，15-全封開指示燈，16-全封關(guān)指示燈，17-壓井管匯開關(guān)，18-壓井管匯開指示燈，19-壓 井管匯關(guān)指示燈，20-放噴閥開關(guān)，21-放噴閥關(guān)指示燈，22-放噴閥開指示燈，23-下半封 開關(guān)，24-下半封開指示燈，25-下半封關(guān)指示燈，26-液動指示燈，27-放噴閥開關(guān)指示燈， 28-手動節(jié)流閥，A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L、 M、 N、 P、 Q-平板閥，a、 b、 c、 d、 e、 f 、 g、 h、 i、 j 、 k-交叉點，29-控制面板，30-立管壓力表，31-套管壓力表，32-泵沖數(shù)顯示器，33-節(jié)流 閥開度表，34-節(jié)流調(diào)節(jié)閥開關(guān)，35-節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕，36- —號帶燈按鈕，37- 二號帶燈 按鈕，38-三號帶燈按鈕，39-四號帶燈按鈕，40-五號帶燈按鈕，41-六號帶燈按鈕，42-七號 帶燈按鈕，43-八號帶燈按鈕，44-參數(shù)顯示器A， 45-增大按鈕A， 46-減小按鈕A， 47-參數(shù)顯 示器B， 48-增大按鈕B， 49-減小按鈕B， 50-i^—號帶燈按鈕，51-十二號帶燈按鈕，52-十三 號帶燈按鈕，53-十四號帶燈按鈕，54-十五號帶燈按鈕，55-十六號帶燈按鈕，56-十七號帶 燈按鈕，57-十八號帶燈按鈕，58-泵離合器開關(guān)，59-轉(zhuǎn)盤離合器開關(guān)，60-貓頭選擇開關(guān)， 61-滾筒離合器開關(guān)，62-油門調(diào)節(jié)旋鈕，63-泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕。
具體實施例方式
下面通過實施例進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明不限于所述實施例如圖 1，便攜式鉆井模擬系統(tǒng)，它包括主控計算機、圖形處理計算機、阻流器控制臺和防噴器控制 臺，主控計算機和圖形處理計算機通過局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主控計算機的串行接口通過兩根四 芯電纜分別與阻流器控制臺和防噴器控制臺的航空頭連接，航空頭再與阻流器控制臺和防 噴器控制臺的內(nèi)部控制板連接。 如圖2所示，防噴器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制板，機箱的正面包括一個防噴器 控制面板l，防噴器控制面板1上左側(cè)設(shè)有防噴器控制區(qū)2、右側(cè)上部設(shè)有節(jié)流管匯控制區(qū) 3、右側(cè)下部設(shè)有高壓管匯控制區(qū)4。 防噴器控制區(qū)2上設(shè)有閘板防噴器油壓表5、環(huán)形防噴器油壓表6、氣源開關(guān)7、環(huán) 形開關(guān)8、環(huán)形開指示燈9、環(huán)形關(guān)指示燈10、上半封開關(guān)11、上半封開指示燈12、上半封關(guān) 指示燈13、全封開關(guān)14、全封開指示燈15、全封關(guān)指示燈16、壓井管匯開關(guān)17、壓井管匯開 指示燈18、壓井管匯關(guān)指示燈19、放噴閥開關(guān)20、放噴閥關(guān)指示燈21、放噴閥開指示燈22、 下半封開關(guān)23、下半封開指示燈24和下半封關(guān)指示燈25。 節(jié)流管匯控制區(qū)3上由平行線路和垂直線路呈"+ "交叉連接，形成交叉點a、b、c、 d、 e、 f，在交叉點a的左端平行線路上設(shè)有平板閥B，在交叉點a的下端垂直線路上設(shè)有平 板閥E，在交叉點b的上端垂直線路上設(shè)有平板閥A，在交叉點b的下端垂直線路上依次設(shè) 有平板閥D、 G，在交叉點c的右端平行線路上設(shè)有平板閥C，在交叉點c的下端垂直線路上 設(shè)有平板閥F，在交叉點d的右端和交叉點e的左端平行線路上設(shè)有平板閥H、 I，在交叉點 d的下端垂直線路上設(shè)有液動指示燈26，在交叉點e的下端垂直線路上設(shè)有放噴閥開關(guān)指 示燈27，在交叉點e的右端和交叉點f的左端平行線路上設(shè)有平板閥J、K，在交叉點f的下 端垂直線路上設(shè)有手動節(jié)流閥28。 高壓管匯控制區(qū)4上由平行線路和垂直線路呈"T"交叉連接，形成交叉點g、h、i、 j、 k，在交叉點h的上端垂直線路上設(shè)有平板閥L，在交叉點h的下端垂直線路上設(shè)有平板閥N，在交叉點i的上端垂直線路上設(shè)有平板閥M，在交叉點i的下端垂直線路上設(shè)有平板 閥O，在交叉點k的左端平行線路上設(shè)有平板閥P，在交叉點k的下端垂直線路上設(shè)有平板 閥Q。 如圖3所示，防噴器控制臺內(nèi)部控制板包括一個單片機及外圍電路組成，氣源開 關(guān)7、環(huán)形開關(guān)8、上半封開關(guān)11、全封開關(guān)14、壓井管匯開關(guān)17、放噴閥開關(guān)20、下半封開 關(guān)23及平板閥A 平板閥Q通過緩沖器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個 數(shù)據(jù)輸入輸出口 PO連接，手動節(jié)流閥28連接多路選擇器，多路選擇器的輸出連接到運算放 大器，運算放大器的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個數(shù) 據(jù)輸入輸出口 PO連接，單片機的PO 口還用作數(shù)據(jù)輸出口 ，其輸出連接鎖存器B，鎖存器B的 輸出連接D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出連接運算放大器B，運算放大器B的輸出連接場效 應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與閘板防噴器油壓表5、環(huán)形防噴器油壓表6連接，單片機的另 一個數(shù)據(jù)輸入輸出口 P3連接并行接口 ，并行接口連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出與環(huán)形開指示 燈9、環(huán)形關(guān)指示燈10、上半封開指示燈12、上半封關(guān)指示燈13、全封開指示燈15、全封關(guān)指 示燈16、壓井管匯開指示燈18、壓井管匯關(guān)指示燈19、放噴閥關(guān)指示燈21、放噴閥開指示燈 22、下半封開指示燈24、下半封關(guān)指示燈25、液動指示燈26和放噴閥開關(guān)指示燈27連接； 單片機的第三個輸入輸出口 P2的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連接地址譯碼器，地址譯碼器的輸出 分別連接并行接口 、 D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的選中控制端。 圖5是防噴器控制臺主控程序流程圖，其控制流程為啟動控制程序，初始化程序 完成內(nèi)部控制板上的串口、并口等端口的初始化，以實現(xiàn)與遠控臺點對點通信，以及面板上 指示燈及相關(guān)參數(shù)的初始值設(shè)定，然后讀入開關(guān)量并存入到內(nèi)部緩沖器，以供從串口將開 關(guān)狀態(tài)發(fā)送給主控機，再讀入A/D結(jié)果并存入到內(nèi)部緩沖器，以供從串口將A/D轉(zhuǎn)換后的值 發(fā)送給主控機，接著輸出數(shù)據(jù)到指示燈，它們是根據(jù)開關(guān)狀態(tài)控制指示燈的顯示，輸出數(shù)據(jù) 到壓力表顯示初始值，閘板防噴器油壓表和環(huán)形防噴器油壓表顯示初始狀態(tài)的數(shù)值，其后 接受主控機命令和數(shù)據(jù)，單片機以中斷方式接受主控機命令和數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)到D/A，用于 控制閘板防噴器油壓表和環(huán)形防噴器油壓表的顯示，最后從串口發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機以中斷 方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控機，以此循環(huán)。 圖4是防噴器控制臺中斷方式流程圖當中斷過程啟動時，先讀單片機串口 SBuf 的值，若SBuf = 1為真，單片機接受主控機發(fā)送過來的命令，然后中斷返回，若SBuf = 1為 假，單片機發(fā)送數(shù)據(jù)給主控機，然后中斷返回。 如圖6，阻流器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制電路板，機箱的正面包括一個阻流器控 制面板29，阻流器控制面板29上設(shè)有立管壓力表30、套管壓力表31、節(jié)流閥開度表33、顯 示器組、旋鈕組、開關(guān)組和帶燈按鈕組；其中，顯示器組包括泵沖數(shù)顯示器32、參數(shù)顯示器 A44和參數(shù)顯示器B47，旋鈕組包括節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕35、增大按鈕A45、減小按鈕A46、增 大按鈕B48、減小按鈕B49、油門調(diào)節(jié)旋鈕62和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕63，開關(guān)組包括節(jié)流調(diào)節(jié)閥 開關(guān)34、泵離合器開關(guān)58、轉(zhuǎn)盤離合器開關(guān)59、貓頭選擇開關(guān)60和滾筒離合器開關(guān)61，帶 燈按鈕包括一號帶燈按鈕36、二號帶燈按鈕37、三號帶燈按鈕38、四號帶燈按鈕39、五號帶 燈按鈕40、六號帶燈按鈕41、七號帶燈按鈕42、八號帶燈按鈕43、十一號帶燈按鈕50、十二 號帶燈按鈕51、十三號帶燈按鈕52、十四號帶燈按鈕53、十五號帶燈按鈕54、十六號帶燈按 鈕55、十七號帶燈按鈕56和十八號帶燈按鈕57。10/14頁 如圖7，阻流器控制臺內(nèi)部控制電路板由一個單片機及其外圍電路構(gòu)成，帶燈按鈕 組、開關(guān)組、增大按鈕A45、減小按鈕A46、增大按鈕B48和減小按鈕B49共二十五個開關(guān)量 輸入與緩沖器連接，緩沖器的輸出與鎖存器A連接，鎖存器A的輸出連接到單片機的一個數(shù) 據(jù)輸入輸出口 P0 ;節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕35、油門調(diào)節(jié)旋鈕62和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕63三個模 擬量連接多路選擇器，多路選擇器的輸出連接運算放大器A，運算放大器A的輸出連接A/D 轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出連接鎖存器A ;單片機的P0 口還用作數(shù)據(jù)輸出口 ，其輸出連接鎖 存器B，鎖存器B的輸出分兩路， 一路連接DA轉(zhuǎn)換器，DA轉(zhuǎn)換器的輸出連接運算放大器B， 運算放大器B的輸出連接場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與立管壓力表30、套管壓力表31 和節(jié)流閥開度表33連接，鎖存器B的另一路輸出連接并口，并口的輸出連接泵沖數(shù)及參數(shù) 顯示驅(qū)動器，泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器的輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器32、參數(shù)顯示器A44 和參數(shù)顯示器B47 ;單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接并行接口 ，并行接口連接驅(qū)動器， 驅(qū)動器的輸出與帶燈按鈕組連接；單片機的第三個輸入輸出口 P3的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連 接地址譯碼器，地址譯碼器的輸出分別連接并行接口 、D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的選中控制
丄山順。 如圖8，泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器包括地址緩沖器、數(shù)據(jù)緩沖器、比較器、譯碼器、 撥碼開關(guān)、數(shù)碼管驅(qū)動芯片和數(shù)碼管，地址緩沖器和數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端均連接到并口 ，數(shù) 據(jù)緩沖器的輸出連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片，數(shù)碼管驅(qū)動芯片輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器32、參 數(shù)顯示器A44和參數(shù)顯示器B47的數(shù)碼管；地址緩沖器輸出分別連接到比較器和譯碼器，比 較器的另一個輸入端連撥碼開關(guān)，比較器的輸出連接譯碼器的使能端，譯碼器的一個輸出 端連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片的寫控制端，譯碼器的另一個輸出端經(jīng)觸發(fā)器連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片 的模式控制端。 圖10是阻流器控制臺主控程序的工作流程圖，其工作流程為系統(tǒng)初始化完成內(nèi) 部控制板上串口 、并口等端口的初始化，以及面板上指示燈幾相關(guān)參數(shù)的初始值設(shè)定，然后 讀入開關(guān)量并存入到內(nèi)部緩沖器以供從串口將開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給主控機，讀入A/D結(jié)果并存 入到內(nèi)部緩沖器以供從串口將A/D轉(zhuǎn)換后的值發(fā)送給主控機，輸出數(shù)據(jù)到指示燈，然后單 片機以中斷方式接收主控機命令和數(shù)據(jù)，再從并口發(fā)送數(shù)據(jù)給顯示控制板，顯示累計泵沖 數(shù)、泥漿密度、重漿體積等相關(guān)參數(shù)值，如參數(shù)不符合作業(yè)要求，增大或減小參數(shù)值，然后輸 出數(shù)據(jù)到D/A用于控制立管壓力、套管壓力、節(jié)流閥開度等儀表的顯示，再單片機以中斷方 式將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控機，最后返回，如此循環(huán)。 圖9是阻流器控制臺中斷方式接收命令和發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖，其流程為程序開始， 讀取單片機串口 SBuf的值，如果SBuf = 1則發(fā)送數(shù)據(jù)給主控機，否則接收主控機發(fā)送來的 命令，然后中斷返回。 如圖ll，主控計算機包括一臺便攜式計算機和在其上運行的主控程序。主控程序 包括鉆井工藝模塊、系統(tǒng)管理模塊、智能評分模塊和通信模塊。主控程序通過通信模塊與前 端硬件設(shè)備(防噴器控制臺、阻流器控制臺)通信，實時獲得硬件設(shè)備狀態(tài)，比如在鉆進過 程的模擬中，就需要獲得鉆盤轉(zhuǎn)數(shù)、剎把狀態(tài)，泥漿排量，泥漿密度等參數(shù)，然后在內(nèi)部通過 相關(guān)數(shù)學(xué)模型，模擬鉆井的典型過程，進而完成以下任務(wù)一是通過TCP/IP協(xié)議向圖形處 理程序發(fā)送控制命令，可以驅(qū)動圖形處理程序產(chǎn)生與硬件設(shè)備操作同步的動畫過程；二是 實現(xiàn)智能評分系統(tǒng)；三是將信號反饋給前端硬件，使前端儀表參數(shù)的顯示符合現(xiàn)場情況。
系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)自檢和系統(tǒng)設(shè)置子模塊，系統(tǒng)自檢主要完成阻流器控制 臺、防噴器控制臺及其節(jié)流管匯、高壓管匯等進行功能檢查，確定前端設(shè)備是否正常工作， 具體方法是改變前端硬件設(shè)備各個開關(guān)、按鈕或閥門的狀態(tài)，可在主控制程序中看見同步 的變化，這樣可以觀察前端設(shè)備是否工作正常。系統(tǒng)設(shè)置用于對前端硬件設(shè)備的主要部件 進行校正，主要包括殺把校正、腳油門校正、針型閥校正、手油門l校正、手油門2校正、手油 門3校正、節(jié)流速度校正和系統(tǒng)運行設(shè)置等。 如圖12，智能評分模塊主要完成培訓(xùn)過程的自動評分。該成績評定主要與兩種因 素有關(guān)一是操作流程；系統(tǒng)記錄了學(xué)員的所有操作過程，當學(xué)員考核結(jié)束后，將學(xué)員的操 作過程與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的操作過程進行比較，考察兩個序列的符合程度，以此為依據(jù)給出 操作流程得分；二是操作水平要全面評價學(xué)員的技術(shù)水平，除了要求學(xué)員掌握正確的操 作流程外，還要考慮其操作水平，比如在鉆進時鉆壓的選擇是否合適，送鉆是否均勻；在壓 井時，對壓力的控制是否滿足壓井施工單位的要求，系統(tǒng)中對這類問題采用在操作過程中 記錄相關(guān)數(shù)據(jù)曲線，事后與標準曲線比對的方法給出操作水平得分。其評分過程如下學(xué)員 登錄系統(tǒng)，開始考核，完成相應(yīng)的操作，系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的標準自動評定，得出最后評分。
如圖13，圖形計算機包括一臺便攜式計算機和在其上運行的圖形處理程序，圖形 處理程序包括場景初始化模塊、工藝動畫控制、碰撞處理模塊和渲染特效模塊；采用全三維 動畫，構(gòu)造一個逼真的，虛擬的鉆井環(huán)境，使受訓(xùn)人員完全具有身臨其境的感覺，提高學(xué)員 對事故處理時的心理承受能力，獲得更好的培訓(xùn)效果。其中，四個模塊的功能分別如下
場景初始化由于鉆井工藝的復(fù)雜性和虛擬培訓(xùn)的操作性，每個作業(yè)當前場景都 有所不同。在一個新的作業(yè)開始前，圖形程序在接收到控制機發(fā)出的作業(yè)指令后初始化當 前場景，例如鉆井平臺上各操作部件當前的數(shù)量、狀態(tài)以及位置。 工藝動畫控制在完成規(guī)定工藝作業(yè)的過程中，司鉆控制臺做出的每一個動作都 將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給主控機，再由主控機發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)給圖形程序，圖形程序得到參 數(shù)后，做出具體反映。在圖形機上體現(xiàn)出鉆臺上各種控制系統(tǒng)的運動參數(shù)、具體動作、視圖 選擇(包括上視角、井下視角、防噴器視角、多視圖顯示等)等。 碰撞處理在三維圖形的運動仿真過程中是不允許有"穿墻而過"的狀況發(fā)生的， 因此要對運動物體作碰撞檢測的處理。為了遵循模型運動的真實感，鉆井模擬器視景仿真 系統(tǒng)當然也包括碰撞的檢測與處理部分。 渲染特效實現(xiàn)對火焰、氣泡、液體噴涌效果的模擬，使用GLSL實現(xiàn)電影級的光照 效果，可以分別模擬白天，夜晚，探照燈等光照模式，大大地提高了圖形效果和真實感。
鉆井工藝模塊包括下鉆、起鉆、鉆進、事故及復(fù)雜情況處理、關(guān)井和壓井，是主控程 序中最重要的模塊。事件驅(qū)動培訓(xùn)對于受訓(xùn)學(xué)員沒有任何的限制，學(xué)員可以任意操作模擬 器，而圖形系統(tǒng)將反映其合理的機械動作，同時對于誤操作做出語音提示。該模塊主要用于 新學(xué)員對鉆井現(xiàn)場及鉆井機械的認知培訓(xùn)。工藝過程培訓(xùn)則要求受訓(xùn)學(xué)員按照其工藝過程 的要求操作模擬器，強化學(xué)員對工藝過程的理解并熟練掌握其操作過程。 便攜式鉆井模擬系統(tǒng)的操作方法，它包括以下步驟(l)下鉆；(2)起鉆；(3)鉆 進；(4)事故及復(fù)雜情況處理；(5)關(guān)井；(6)壓井。 其中，下鉆步驟模擬下鉆工藝過程，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握下鉆的工藝流程，做到 平穩(wěn)下鉆，其包括如下具體步驟正常下鉆、下鉆遇阻和控制波動壓力下鉆。
圖14是正常下鉆流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，起控吊卡，然 后擺立柱上扣，再移開吊卡，下放鉆具，摘開吊環(huán)，判斷是否下鉆，如果是返回起控吊卡，否 則結(jié)束本次作業(yè)。 圖15是下鉆遇阻流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，正常下鉆，如 果下鉆遇阻則沖阻，劃眼，結(jié)束本次作業(yè)，如果未遇阻則返回。 圖16是控制波動壓力下鉆流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，起 控吊卡，然后擺立柱上扣，再移開吊卡，慢速下放鉆具，按下相應(yīng)按鈕摘開吊環(huán)，判斷是否繼 續(xù)下鉆，如果是返回開始本次作業(yè)，否則結(jié)束本次作業(yè)。 起鉆步驟模擬起鉆的工藝過程，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握起鉆的工藝流程，做到平 穩(wěn)起鉆，其具體步驟如下正常起鉆、起鉆遇卡和控制抽吸壓力起鉆。
圖17是正常起鉆流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，提升鉆具，卸
下立柱，灌注泥漿，判斷是否起鉆，如果是則返回開始本次作業(yè)，否則結(jié)束本次作業(yè)。
圖18是起鉆遇卡流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，正常下鉆，如
果起鉆遇卡則循環(huán)解卡，倒劃眼，結(jié)束本次作業(yè)，如果未遇卡則返回正常起鉆。
圖19是控制抽吸壓力起鉆流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，慢
速提升鉆具，卸下立柱，灌注泥漿，判斷是否繼續(xù)起鉆，如果是則返回慢速提升鉆具，否則結(jié)
束本次作業(yè)。 鉆進步驟模擬典型鉆井工況，要求受訓(xùn)學(xué)員正確掌握鉆進工藝流程，做到均勻鉆 進，同時掌握復(fù)雜地層的鉆進技術(shù)，其具體步驟為正常鉆進及接立柱、不同地層可鉆性條 件下的鉆進、憋跳下的鉆進、高壓地層鉆進和低壓地層鉆進。 圖20是正常鉆進及接立柱流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，循 環(huán)泥漿，輕壓跑合，正常鉆井，接立柱，下放一定深度后，結(jié)束本次作業(yè)。 圖21是不同地層可鉆性條件下的鉆進流程圖，其工作流程大致可描述為開始本 次作業(yè)，循環(huán)泥漿，輕壓跑合，在第一種地層鉆進1米，在第二種地層鉆進1米，在第三種地 層鉆進1米，提出鉆柱，結(jié)束本次作業(yè)。 圖22是憋跳下的鉆進流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，正常鉆 進，如果未出現(xiàn)憋跳則正常鉆進，如果出現(xiàn)憋跳則上提鉆柱，改變轉(zhuǎn)速、鉆壓，下放鉆進，判 斷憋跳是否減弱，若憋跳未減弱則返回上提鉆柱，循環(huán)至憋跳減弱，然后對憋跳段劃眼，結(jié) 束本次作業(yè)。 圖23是高壓地層鉆進流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，循環(huán)泥 漿，正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)溢流，若未出現(xiàn)溢流則正常鉆進，否則加大泥漿密度，繼續(xù)鉆 進，接立柱，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖24是低壓地層鉆進流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，循環(huán)泥 漿，正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)漏失，若未出現(xiàn)漏失則正常鉆進，否則加大泥漿密度，繼續(xù)鉆 進，接立柱，最后結(jié)束本次作業(yè)。 事故及復(fù)雜情況處理步驟模擬鉆井過程中常見的故障及復(fù)雜情況。模擬系統(tǒng)隨機 產(chǎn)生事故，要求受訓(xùn)學(xué)員通過模擬器反應(yīng)出的現(xiàn)象(主要是各種儀表的變化)判斷事故類 型，并正確處理事故。其具體步驟如下粘附卡鉆判斷及處理、沉砂卡鉆判斷及處理、泥包卡 鉆判斷及處理、公錐打撈處理和落物磨銑處理。
圖25是粘附卡鉆判斷及處理流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)， 起鉆柱，判斷地面是否有故障，若沒有故障則繼續(xù)起鉆柱，若有故障則間斷下放鉆具，活動 鉆具，循環(huán)泥漿，活動鉆具解卡，再判斷是否已解卡，如果沒有返回繼續(xù)解卡，直到解卡完 畢，結(jié)束本次作業(yè)。 圖26是沉砂卡鉆判斷及處理流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)， 正常起鉆，判斷是否沉砂卡鉆，如沒有則返回正常起鉆，如果沉砂卡鉆則活動鉆具，小排量 循環(huán)泥漿，判斷泵壓是否正常，如果不正常則返回循環(huán)泥漿，如果泵壓正常則大排量循環(huán)泥 槳，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖27是泥包卡鉆判斷及處理流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)， 輕壓跑合，正常鉆進，判斷是否泥包卡鉆，如果沒有則返回正常起鉆，如果泥包卡鉆則加大 排量循環(huán)泥漿，高速劃眼，調(diào)整泥漿性能，繼續(xù)鉆進，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖28是公錐打撈處理流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，沖洗魚 頭，下探落魚，判斷是否探到，若沒有探到，則返回繼續(xù)下探；若探到，則引扣，造扣，試提鉆 柱，提出落魚，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖29是落物磨銑處理流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，沖洗井 底，磨銑2次，繼續(xù)磨銑直到磨鞋破損，結(jié)束本次作業(yè)。 關(guān)井步驟模擬四種關(guān)井工況。要求學(xué)員能及時發(fā)現(xiàn)溢流，并能按照"四、七"動作 的要求安全、迅速的關(guān)井，其具體步驟如下正常鉆井與關(guān)井操作、起鉆與關(guān)井操作、起鉆鋌 與關(guān)井操作和空井與關(guān)井操作。 圖30是正常鉆進與關(guān)井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)， 正常鉆進，判斷是否出現(xiàn)溢流，若未出現(xiàn)溢流則正常鉆進，若出現(xiàn)溢流，打開節(jié)流管匯，關(guān)閉 環(huán)形防噴器、上半封防噴器、環(huán)形防噴器、節(jié)流閥、J2A平板閥，然后錄井，結(jié)束本次作業(yè)。
圖31是起鉆與關(guān)井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，卸方 鉆桿，起立桿，判斷是否溢流，若未發(fā)現(xiàn)溢流則返回起立桿，若發(fā)現(xiàn)溢流則搶接鉆具防噴器， 關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖32是起鉆鋌與關(guān)井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，起 鉆鋌，判斷是否溢流，若未發(fā)現(xiàn)溢流則返回起鉆鋌，若發(fā)現(xiàn)溢流則搶接防噴單桿，關(guān)井，錄 井，最后結(jié)束本次作業(yè)。 圖33是空井與關(guān)井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，起完 鉆鋌，判斷溢流量是否大，如果溢流量大則關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)；如果溢流量小則 搶接防噴單桿，關(guān)井，錄井，最后結(jié)束本次作業(yè)。 壓井步驟模擬三種常規(guī)壓井作業(yè)。要求學(xué)員能正確控制井口壓力，做到一次壓井 成功。其具體步驟如下司鉆法壓井操作、工程師法壓井操作和超重泥漿司鉆法壓井操作。
圖34是司鉆法壓井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，設(shè)置 泥漿泵沖數(shù)，排出受侵污泥槳，判斷是否排完，如果沒有排完則返回排出受侵污泥漿；如果 已經(jīng)排完，則加大泥漿密度，重泥漿壓井，判斷是否壓井完畢，如果沒有則返回繼續(xù)壓井，如 果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本次作業(yè)。 圖35是工程師法壓井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作業(yè)，設(shè) 置泥漿泵沖數(shù)，加大泥漿密度，然后重泥漿壓井，判斷是否壓井完畢，如果沒有則返回繼續(xù)壓井，如果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本次作業(yè)。 圖36是超重泥漿司鉆法壓井操作流程圖，其工作流程大致可描述為開始本次作 業(yè)，準備超重泥漿，泵入超重泥漿，判斷循環(huán)是否完畢，如果循環(huán)已完，然后調(diào)整泥漿密度， 壓井泥漿壓井，判斷是否壓井完畢，如果沒有則返回繼續(xù)壓井，如果已經(jīng)壓井完畢則結(jié)束本 次作業(yè)。
權(quán)利要求
便攜式鉆井模擬系統(tǒng)，其特征在于它包括主控計算機、圖形處理計算機、阻流器控制臺和防噴器控制臺，主控計算機和圖形處理計算機通過局域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主控計算機通過串行接口分別與阻流器控制臺和防噴器控制臺連接；防噴器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制板，機箱的正面包括一個防噴器控制面板(1)，防噴器控制面板(1)上左側(cè)設(shè)有防噴器控制區(qū)(2)、右側(cè)上部設(shè)有節(jié)流管匯控制區(qū)(3)、右側(cè)下部設(shè)有高壓管匯控制區(qū)(4)；防噴器控制區(qū)(2)上設(shè)有閘板防噴器油壓表(5)、環(huán)形防噴器油壓表(6)、氣源開關(guān)(7)、環(huán)形開關(guān)(8)、環(huán)形開指示燈(9)、環(huán)形關(guān)指示燈(10)、上半封開關(guān)(11)、上半封開指示燈(12)、上半封關(guān)指示燈(13)、全封開關(guān)(14)、全封開指示燈(15)、全封關(guān)指示燈(16)、壓井管匯開關(guān)(17)、壓井管匯開指示燈(18)、壓井管匯關(guān)指示燈(19)、放噴閥開關(guān)(20)、放噴閥關(guān)指示燈(21)、放噴閥開指示燈(22)、下半封開關(guān)(23)、下半封開指示燈(24)和下半封關(guān)指示燈(25)；防噴器控制臺內(nèi)部控制板包括一個單片機及外圍電路組成，氣源開關(guān)(7)、環(huán)形開關(guān)(8)、上半封開關(guān)(11)、全封開關(guān)(14)、壓井管匯開關(guān)(17)、放噴閥開關(guān)(20)、下半封開關(guān)(23)及平板閥A～平板閥Q通過緩沖器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接，手動節(jié)流閥(28)連接多路選擇器，多路選擇器的輸出連接到運算放大器，運算放大器的輸出經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器連接到鎖存器A，鎖存器A的輸出與單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接，所述的輸入輸出口還用作數(shù)據(jù)輸出連接鎖存器B，鎖存器B的輸出連接DA轉(zhuǎn)換器，DA轉(zhuǎn)換器的輸出連接運算放大器B，運算放大器B的輸出連接場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與閘板防噴器油壓表(5)、環(huán)形防噴器油壓表(6)連接，單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接并行接口，并行接口連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出與環(huán)形開指示燈(9)、環(huán)形關(guān)指示燈(10)、上半封開指示燈(12)、上半封關(guān)指示燈(13)、全封開指示燈(15)、全封關(guān)指示燈(16)、壓井管匯開指示燈(18)、壓井管匯關(guān)指示燈(19)、放噴閥關(guān)指示燈(21)、放噴閥開指示燈(22)、下半封開指示燈(24)、下半封關(guān)指示燈(25)、液動指示燈(26)和放噴閥開關(guān)指示燈(27)連接；單片機的第三個輸入輸出口的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連接地址譯碼器，地址譯碼器的譯碼輸出輸出分別連接并行接口、DA轉(zhuǎn)換器和AD轉(zhuǎn)換器的選中控制端；節(jié)流管匯控制區(qū)(3)上由平行線路和垂直線路呈“+”交叉連接，形成交叉點a、b、c、d、e、f，在交叉點a的左端平行線路上設(shè)有平板閥B，在交叉點a的下端垂直線路上設(shè)有平板閥E，在交叉點b的上端垂直線路上設(shè)有平板閥A，在交叉點b的下端垂直線路上依次設(shè)有平板閥D、G，在交叉點c的右端平行線路上設(shè)有平板閥C，在交叉點c的下端垂直線路上設(shè)有平板閥F，在交叉點d的右端和交叉點e的左端平行線路上設(shè)有平板閥H、I，在交叉點d的下端垂直線路上設(shè)有液動指示燈(26)，在交叉點e的下端垂直線路上設(shè)有放噴閥開關(guān)指示燈(27)，在交叉點e的右端和交叉點f的左端平行線路上設(shè)有平板閥J、K，在交叉點f的下端垂直線路上設(shè)有手動節(jié)流閥(28)；高壓管匯控制區(qū)(4)上由平行線路和垂直線路呈“T”交叉連接，形成交叉點g、h、i、j、k，在交叉點h的上端垂直線路上設(shè)有平板閥L，在交叉點h的下端垂直線路上設(shè)有平板閥N，在交叉點i的上端垂直線路上設(shè)有平板閥M，在交叉點i的下端垂直線路上設(shè)有平板閥O，在交叉點k的左端平行線路上設(shè)有平板閥P，在交叉點k的下端垂直線路上設(shè)有平板閥Q；阻流器控制臺包括機箱和內(nèi)部控制電路板，機箱的正面包括一個阻流器控制面板(29)，阻流器控制面板(29)上設(shè)有立管壓力表(30)、套管壓力表(31)、節(jié)流閥開度表(33)、顯示器組、旋鈕組、開關(guān)組和帶燈按鈕組；其中，顯示器組包括泵沖數(shù)顯示器(32)、參數(shù)顯示器A(44)和參數(shù)顯示器B(47)，旋鈕組包括節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕(35)、增大按鈕A(45)、減小按鈕A(46)、增大按鈕B(48)、減小按鈕B(49)、油門調(diào)節(jié)旋鈕(62)和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕(63)，開關(guān)組包括節(jié)流調(diào)節(jié)閥開關(guān)(34)、泵離合器開關(guān)(58)、轉(zhuǎn)盤離合器開關(guān)(59)、貓頭選擇開關(guān)(60)和滾筒離合器開關(guān)(61)，帶燈按鈕包括一號帶燈按鈕(36)、二號帶燈按鈕(37)、三號帶燈按鈕(38)、四號帶燈按鈕(39)、五號帶燈按鈕(40)、六號帶燈按鈕(41)、七號帶燈按鈕(42)、八號帶燈按鈕(43)、十一號帶燈按鈕(50)、十二號帶燈按鈕(51)、十三號帶燈按鈕(52)、十四號帶燈按鈕(53)、十五號帶燈按鈕(54)、十六號帶燈按鈕(55)、十七號帶燈按鈕(56)和十八號帶燈按鈕(57)；阻流器控制臺內(nèi)部控制電路板由一個單片機及其外圍電路構(gòu)成，帶燈按鈕組、開關(guān)組、增大按鈕A(45)、減小按鈕A(46)、增大按鈕B(48)和減小按鈕B(49)共二十五個開關(guān)量輸入與緩沖器連接，緩沖器的輸出與鎖存器A連接，鎖存器A的輸出連接到單片機的一個數(shù)據(jù)輸入輸出口；節(jié)流閥速度調(diào)節(jié)旋鈕(35)、油門調(diào)節(jié)旋鈕(62)和泵沖數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕(63)三個模擬量連接多路選擇器，多路選擇器的輸出連接運算放大器A，運算放大器A的輸出連接AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器的輸出連接鎖存器A，鎖存器A的輸出連接到單片機的一個輸入輸出口；所述的輸入輸出口還用作數(shù)據(jù)輸出連接鎖存器B，鎖存器B的輸出分兩路，一路連接DA轉(zhuǎn)換器，DA轉(zhuǎn)換器的輸出連接運算放大器B，運算放大器B的輸出連接場效應(yīng)管，場效應(yīng)管的輸出分別與立管壓力表(30)、套管壓力表(31)和節(jié)流閥開度表(33)連接，鎖存器B的另一路輸出連接并口，并口的輸出連接泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器，泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動器的輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器(32)、參數(shù)顯示器A(44)和參數(shù)顯示器B(47)；單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入輸出口連接并行接口，并行接口連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出與帶燈按鈕組連接；單片機的第三個輸入輸出口的兩位輸出經(jīng)鎖存器B連接地址譯碼器，地址譯碼器的輸出分別連接并行接口、DA轉(zhuǎn)換器和AD轉(zhuǎn)換器的選中端；主控計算機包括一臺計算機和在其上運行的主控程序，圖形計算機包括一臺計算機和在其上運行的圖形處理程序，所述的主控程序包括鉆井工藝模塊、系統(tǒng)管理模塊、智能評分模塊和通信模塊；其中，所述的鉆井工藝模塊包括下鉆、起鉆、鉆進、事故及復(fù)雜情況處理、關(guān)井和壓井子模塊；所述的系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)自檢和系統(tǒng)設(shè)置子模塊；所述的圖形處理程序包括場景初始化模塊、工藝動畫控制、碰撞處理模塊和渲染特效模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鉆井模擬系統(tǒng)，其特征在于泵沖數(shù)及參數(shù)顯示驅(qū)動 器包括地址緩沖器、數(shù)據(jù)緩沖器、比較器、譯碼器、撥碼開關(guān)、數(shù)碼管驅(qū)動芯片和數(shù)碼管，地 址緩沖器和數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端均連接到并口 ，數(shù)據(jù)緩沖器的輸出連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片， 數(shù)碼管驅(qū)動芯片輸出分別連接泵沖數(shù)顯示器(32)、參數(shù)顯示器A(44)和參數(shù)顯示器B(47) 的數(shù)碼管；地址緩沖器輸出分別連接到比較器和譯碼器，比較器的另一個輸入端連撥碼開 關(guān)，比較器的輸出連接譯碼器的使能端，譯碼器的一個輸出端連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片的寫控 制端，譯碼器的另一個輸出端經(jīng)觸發(fā)器連接數(shù)碼管驅(qū)動芯片的模式控制端。
3. 便攜式鉆井模擬系統(tǒng)的操作方法，其特征在于它包括以下步驟(1)下鉆；(2)起鉆；(3)鉆進;(4)事故及復(fù)雜情況處理;(5)關(guān)井;(6)壓井;其中，所述的下鉆步驟還包括以下子步驟(a)正常下鉆；(b)下鉆遇阻；(C)控制波動 壓力下鉆；所述的起鉆步驟還包括以下子步驟(a)正常起鉆；(b)起鉆遇卡；(c)控制抽吸 壓力起鉆；所述的鉆進步驟還包括以下子步驟(a)正常鉆進及接立柱；(b)不同地層可鉆性；(C) 憋跳下的鉆進；(d)高壓地層鉆進；(e)低壓地層鉆進；所述的事故及復(fù)雜情況處理步驟還包括以下子步驟(a)粘附卡鉆；(b)沉砂卡鉆；(C) 泥包卡鉆；(d)公錐打撈；(e)落物磨銑；所述的關(guān)井步驟還包括以下子步驟(a)正常鉆進及關(guān)井操作；(b)起鉆桿關(guān)井操作； (C)起鉆挺關(guān)井操作；(d)空井與關(guān)井操作；所述的壓井步驟還包括以下子步驟(a)司鉆法壓井；(b)工程師閥壓井；(C)超重泥 漿司鉆法壓井。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式鉆井模擬系統(tǒng)及其操作方法，它包括主控計算機、圖形處理計算機、阻流器控制臺和防噴器控制臺，防噴器控制臺包括一個防噴器控制面板，防噴器控制面板上左側(cè)設(shè)有防噴器控制區(qū)、右側(cè)上部設(shè)有節(jié)流管匯控制區(qū)、右側(cè)下部設(shè)有高壓管匯控制區(qū)，阻流器控制臺包括一個阻流器控制面板，其操作方法包括下鉆、起鉆、鉆進、事故及復(fù)雜情況處理、關(guān)井和壓井等步驟。本發(fā)明將常規(guī)防噴器控制臺、節(jié)流管匯、高壓管匯和阻流器控制臺集成在一起，實現(xiàn)了在一個控制面板上對多個設(shè)備的模擬操作，提高了培訓(xùn)效率，縮短了培訓(xùn)周期、降低了培訓(xùn)成本，而且體積小，便于攜帶和使用。
文檔編號G09B9/00GK101702274SQ20091021618
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者梅大成, 田永生, 胡衛(wèi)東, 趙剛, 鄭巧, 陳利學(xué), 陳秋實, 龔捷 申請人:西南石油大學(xué)