CN110211471A - 一种连续油管模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续油管模拟系统，包括连续油管操控台、显示系统、机柜和教师台，机柜分别与连续油管操控台、显示系统和教师台连接；所述机柜包括主控机、图形机、参数机和音响系统，主控机分别与图形机、参数机和音响系统连接。将各种可能的事故以及专家的经验，加入到培训系统中，通过故障预埋，人为设置故障，同步显示相关数据和参数，全方位训练操作人员。提高操作人员对各种事故判断能力和处理能力，减少人为事故的发生，同时也可以降低培训成本，提高培训效率。

Description

一种连续油管模拟系统

技术领域

本发明涉及模拟培训系统领域，尤其涉及一种连续油管模拟系统。

背景技术

对于初学操作人员来说，初次在施工现场操作施工设备总是忐忑的，对于操作人员压力太大，这有可能会影响施工质量，造成损失，也不利于操作人员快速成长，无法让操作人员快速融入现场。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种连续油管模拟系统，能够模拟连续油管作业过程中的各种工况。

一种连续油管模拟系统，包括连续油管操控台、显示系统、机柜和教师台、，机柜分别与连续油管操控台、显示系统和教师台连接；所述机柜包括主控机、图形机、参数机和音响系统，主控机分别与图形机、参数机和音响系统连接。

所述显示系统包括参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏，参数显示屏用于显示作业过程中的参数，主视角显示屏用于显示作业过程中滚筒和排管臂运动情况，辅助视角显示屏用于显示井下工具、井身结构和井口防喷器自封盒情况；所述参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏分别与机柜连接。所述参数显示屏为触控屏，用于进行图形操作，模拟真实环境对施工设备的操作。

所述主控机运行主控软件，主控软件包括模拟计算模块、设备管理模块、快照管理模块、故障设置模块、系统自检模块和系统设置模块；模拟计算模块用于对设定参数和操作参数进行模拟计算，得到真实作业环境下作业数据；设备管理模块用于选择需要施工的设备，并配置施工信息；快照管理模块用于配置井况信息；故障设置模块用于进行故障设置，模拟真实作业过程中发生的故障；系统自检模块用于对连续油管操控台进行功能检查，检测部件是否正常；系统设置模块用于设置系统语言和参数单位。

所述快照管理模块包括地层结构配置模块、井身结构配置模块、生产油管配置模块、连续油管配置模块、井下工具配置模块和井下桥塞配置模块；地层结构配置模块用于配置地层数量以及各地层性质参数；井身结构配置模块包括裸眼配置模块、套管配置模块和井眼轨迹导入模块，配置井身结构参数；生产油管配置模块用于配置生产油管参数；连续油管配置模块包括连续油管配置模块和滚筒配置模块，配置连续油管和滚筒参数；井下工具配置模块包括螺杆泵配置模块、钻头配置模块、泵注流体配置模块，配置井下作业所需工具参数；井下桥塞配置模块用于配置井下桥塞参数。

所述图形机运行图形软件，图形软件通过显示系统显示施工设备的静态和动态图像，将施工设备状况以及操作模拟结果进行展示。

所述参数机运行参数软件，参数软件包括状态监控模块、数据监控模块、曲线视图模块、单位选择模块、操作命令模块；状态监控模块实时显示滚筒及注入头状态数据；数据监控模块实时显示连续油管工作过程中工作参数；曲线视图模块记录连续油管工作参数变化，并生成变化曲线；单位选择模块用于对单个参数进行公制英制单位切换；操作命令模块设置有多个施工设备操作命令，模拟真实环境下对施工设备进行操作。

所述教师台用于监控模拟系统运行过程，并控制主控软件中故障设置模块所设故障类型发生。

本发明的有益效果在于：将各种可能的事故以及专家的经验，加入到培训系统中，通过故障预埋，人为设置故障，同步显示相关数据和参数，全方位训练操作人员。提高操作人员对各种事故判断能力和处理能力，减少人为事故的发生，同时也可以降低培训成本，提高培训效率。

附图说明

图1是一种连续油管模拟系统示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种连续油管模拟系统，包括连续油管操控台、教师台、机柜和显示系统，机柜分别与连续油管操控台、教师台和显示系统连接；所述机柜包括主控机、图形机、参数机和音响系统，主控机分别与图形机、参数机和音响系统连接。

所述显示系统包括参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏，参数显示屏用于显示作业过程中的参数，主视角显示屏用于显示作业过程中滚筒和排管臂运动情况，辅助视角显示屏用于显示井下工具、井身结构和井口防喷器自封盒情况；所述参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏分别与机柜连接。所述参数显示屏还用于模拟真实作业过程中对作业设备的操作。

所述主控机运行主控软件，主控软件包括设备管理模块、快照管理模块、故障设置模块、系统自检模块和系统设置模块；设备管理模块用于选择需要施工的设备，并配置施工信息；快照管理模块用于配置井况信息；故障设置模块用于进行故障设置，模拟真实作业过程中发生的故障；系统自检模块用于对连续油管操控台进行功能检查，检测部件是否正常；系统设置模块用于设置系统语言和参数单位。

所述快照管理模块包括地层结构配置模块、井身结构配置模块、生产油管配置模块、连续油管配置模块、井下工具配置模块和井下桥塞配置模块；

地层结构配置模块用于配置地层数量以及各地层的深度、压力梯度、岩石强度、渗透率、地层流体、可钻系数；井身结构配置模块包括裸眼配置模块、套管配置模块和井眼轨迹导入模块，裸眼配置模块用于配置垂直井深、裸眼尺寸、测量井深和套管深度，套管配置模块用于配置套管外径和内径、套管下深和套管鞋破裂压力梯度，井眼轨迹导入模块用于导入测点井深、测点井斜角、测点井方位角、测点序号、井号信息；生产油管配置模块用于配置生产油管的外径、内径、壁厚和平端质量参数；连续油管配置模块包括连续油管配置模块和滚筒配置模块，连续油管配置模块用于配置连续油管各段长度、钢级、外径、壁厚和井内深度参数，滚筒配置模块用于配置滚筒芯轴直径、滚筒宽度、法兰直径和法兰剩余高度；井下工具配置模块包括螺杆泵配置模块、钻头配置模块、泵注流体配置模块，螺杆泵配置模块用于配置螺杆泵外径、长度、转速、排量、工作扭矩参数，钻头配置模块用于配置钻头水眼参数、规格、重量、旋转时间，泵注流体配置模块用于配置泵注流体密度和范宁仪读数；井下桥塞配置模块用于配置井下桥塞参数，包括桥塞个数以及桥塞深度。

所述图形机运行图形软件，图形软件通过显示系统显示施工设备的静态和动态图像，将施工设备状况以及操作模拟结果进行展示。对显示器上呈现部件的控制由学员通过操作控制台来完成，对动态部件控制器的操作所引起的相应变化均会在图形机显示器上做出生动的反应。

所述参数机运行参数软件，参数软件包括状态监控模块、数据监控模块、曲线视图模块、单位选择模块、操作命令模块；状态监控模块实时显示滚筒及注入头状态数据；数据监控模块实时显示连续油管工作过程中工作参数，包括连续油管速度、连续油管深度、井口压力、循环压力、悬重以及泵排量等参数；曲线视图模块记录连续油管工作过程中的悬重、井口压力、循环压力、连续油管速度以及连续油管深度参数变化，并生成变化曲线；单位选择模块用于对单个参数进行公制英制单位切换；操作命令模块设置有多个施工设备操作命令，模拟真实环境下对施工设备进行操作，主要包括泵的启停、防喷器手动锁紧、防喷器手动解锁以及事故处理过程中需要用到的一些图形命令。

所述教师台用于监控模拟系统运行过程，并控制主控软件中故障设置模块所设故障类型发生。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种连续油管模拟系统，其特征在于，包括连续油管操控台、显示系统、机柜和教师台，机柜分别与连续油管操控台、显示系统和教师台连接；所述机柜包括主控机、图形机、参数机和音响系统，主控机分别与图形机、参数机和音响系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述显示系统包括参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏，参数显示屏用于显示作业过程中的参数，主视角显示屏用于显示作业过程中滚筒和排管臂运动情况，辅助视角显示屏用于显示井下工具、井身结构和井口防喷器自封盒情况；所述参数显示屏、主视角显示屏和辅助视角显示屏分别与机柜连接。

3.根据权利要求2所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述参数显示屏为触控屏，用于进行图形操作，模拟真实环境对施工设备的操作。

4.根据权利要求1所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述主控机运行主控软件，主控软件包括模拟计算模块、设备管理模块、快照管理模块、故障设置模块、系统自检模块和系统设置模块；

模拟计算模块用于对设定参数和操作参数进行模拟计算，得到真实作业环境下作业数据；

设备管理模块用于选择需要施工的设备，并配置施工信息；

快照管理模块用于配置井况信息；

故障设置模块用于进行故障设置，模拟真实作业过程中发生的故障；

系统自检模块用于对连续油管操控台进行功能检查，检测部件是否正常；

系统设置模块用于设置系统语言和参数单位。

5.根据权利要求4所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述快照管理模块包括地层结构配置模块、井身结构配置模块、生产油管配置模块、连续油管配置模块、井下工具配置模块和井下桥塞配置模块；

地层结构配置模块用于配置地层数量以及各地层性质参数；

井身结构配置模块包括裸眼配置模块、套管配置模块和井眼轨迹导入模块，配置井身结构参数；

生产油管配置模块用于配置生产油管参数；

连续油管配置模块包括连续油管配置模块和滚筒配置模块，配置连续油管和滚筒参数；

井下工具配置模块包括螺杆泵配置模块、钻头配置模块、泵注流体配置模块，配置井下作业所需工具参数；

井下桥塞配置模块用于配置井下桥塞参数。

6.根据权利要求1所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述图形机运行图形软件，图形软件通过显示系统显示施工设备的静态和动态图像，将施工设备状况以及操作模拟结果进行展示。

7.根据权利要求1所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述参数机运行参数软件，参数软件包括状态监控模块、数据监控模块、曲线视图模块、单位选择模块、操作命令模块；

状态监控模块实时显示滚筒及注入头状态数据；

数据监控模块实时显示连续油管工作过程中工作参数；

曲线视图模块记录连续油管工作参数变化，并生成变化曲线；

单位选择模块用于对单个参数进行公制英制单位切换；

操作命令模块设置有多个施工设备操作命令，模拟真实环境下对施工设备进行操作。

8.根据权利要求1所述的一种连续油管模拟系统，其特征在于，所述教师台用于监控模拟系统运行过程，并控制主控软件中故障设置模块所设故障类型发生。