CN113010132B - 一种用于智能井控的辅助系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于智能井控的辅助系统和方法，包括AR眼镜、服务器和第一传感器组；第一传感器组用于采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；服务器用于根据所述实时数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值，并从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜；AR眼镜用于实时动态显示所述实际压力值和目标压力值；通过第一传感器组和服务器可以使得作业者接收到的实际压力值和目标压力值具有实时性和准确性，通过AR眼镜可以将实际压力值和目标压力值显示到作业者的视野中，并跟随作业者的视线，使得作业者能够更专心地进行井控作业，进而提高在井控作业中的安全性。

Description

一种用于智能井控的辅助系统和方法
背景技术
井控工作作为石油与天然气勘探开发过程中的重要环节，一直位于安全生产的突出位置。尤其是近些年来，油气勘探开发己逐渐走向高温高压的深部复杂地层，在深部复杂地层钻井时，一方面由于深部复杂地层孔隙压力变化规律复杂，另一方面钻井液密度和流变性能易受高温高压影响造成井简压力发生复杂变化，导致井简压力失衡，地层流体侵入井简发生溢流。溢流发生后，若控制处理不当，将会演变为井涌、井喷，甚至井喷失控，严重时甚至造成人员伤亡、设备损毁及环境污染。
在钻井现场，作业者在开展井控作业时，均使用打印的压井施工单来指导循环排气和顶替重浆作业。而目前压井施工单准备耗时较长，且均为人工准备压井施工单；但是由于井控事故往往具有急迫性，并且对压井施工单的准确性要求很高，同时在准备完压井施工单后还会要求必须复查。因此，准备压井施工单的过程往往会给工程师带来较大的压力，同时也十分耗费时间；一般至少需要30分钟左右才能开始正式压井，而在这个过程中，气体溢流的滑脱效应又会带来额外变数。
此外，压井施工单都是静态的，因此作业者在压井过程中，如果出现操作失当的情况，不能做到及时修改压井施工单。同时，作业者在操作节流阀时，需密切对比目标压力与实际压力的差异，以指导节流阀开度的调整，而目标压力值在施工单上，实际压力在机械压力表上，二者对比不够直观且人工计算会存在一定差异，不能反映泥浆性能微变化的影响；另外，作业者的视线需要来回切换，也会影响操作。
发明内容
为了克服现有的井控作业过程中准备压井施工单耗时过长、人工计算差异导致不能反映泥浆性能微变化以及切换视线对比目标压力与实际压力影响作业者操作的问题，本发明提供了一种用于智能井控的辅助系统和方法。
第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于智能井控的辅助系统，包括AR眼镜、服务器和第一传感器组；
所述第一传感器组用于采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；
所述服务器用于存储所述井筒和地面的配置数据，根据所述配置数据和所述实时数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值，并从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜用于实时动态显示所述实际压力值和目标压力值。
本发明提供的用于智能井控的辅助系统的有益效果是：解决了井控作业过程中需要作业者切换视线对比目标压力与实际压力而对作业者的操作造成影响的问题，第一传感器组可以实时地向服务器传递井筒和地面的实时数据，服务器可以利用配置数据和实时数据获取实际压力值以及分析出目标压力值，因此通过第一传感器组和服务器可以使得作业者接收到的实际压力值和目标压力值具有实时性和准确性，从而避免了人工计算所造成的差异，进而反映出泥浆性能微变化；此外，通过AR眼镜可以将实际压力值和目标压力值实时动态地显示到作业者的视野中，并跟踪作业者的视线，避免了作业者需要不断切换视线来对比压力的这一过程，使得作业者能够更专心、更准确地进行井控作业，进而提高在井控作业中的安全性。
在上述技术方案的基础上，本发明的一种用于智能井控的辅助系统还可以做如下改进。
进一步，所述服务器还用于根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜还用于根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，并将所述流体运动实景图进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过服务器对配置数据和实时数据的计算分析，可以得到替浆数据，其中替浆数据中包括替浆交界位置、井深和高度等；而AR眼镜可以根据替浆数据来建模，得到一个动态显示替浆交界位置流体运动实景图。通过观察流体运动实景图，作业者可以精准地进行压井操作，同时也使得作业者能够更直观地了解替浆的实时情况，从而方便作业者进行根据实际情况控制阀门。
进一步，所述服务器还用于根据所述配置数据和所述实时数据自动生成压井施工单，并将所述压井施工单传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜还用于实时显示所述压井施工单。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过服务器整合配置数据和实时数据，自动地填写并生成压井施工单，使得作业者不需要再花费大量地时间去准备压井施工单，很大程度上地缩短了井控事故发生时所需要的准备时间，从而使得作业者在井控作业过程中具有更快的反应速度，从而避免了由于作业者不能及时进行井控而导致出现更严重的事故的情况。此外，根据配置数据和实时数据所填写的压井施工单是会随着井控作业中的实际情况而实时变化的，因此可以更好地辅助作业者进行更精准的井控作业。
进一步，所述AR眼镜还用于识别作业者所发送的语音指令，并根据所述语音指令切换AR眼镜的显示内容。
采用上述进一步方案的有益效果是：由于作业者在井控作业时主要通过双手去控制阀门，而在井控作业过程中出现不同的情况会需要作业者观察不同的数据和参数后再去进行相应的控制，此时通过语音指令控制AR眼镜切换显示内容可以在很大程度上去解放作业者的双手，从而更好地去辅助作业者进行井控作业。
进一步，所述AR眼镜还用于根据作业者所发送的危险语音指令和/或所述实际压力值识别危险工况，并根据所述危险工况的危险等级显示相应的应急行动指导和/或自动报警。
采用上述进一步方案的有益效果是：在井控作业的过程中出现的危险工况，往往需要作业者自己去识别以及去保障自身的生命安全，而AR眼镜通过识别危险语音指令和/或实际压力值，可以做到多维度地对危险工况进行识别，从而在做到增强对危险工况的敏感度的同时做到保障安全；此外，AR眼镜通过显示预设好的不同危险等级所对应的应急行动指导以及自动报警，可以做到对危险工况及时应对，进而保障作业者自身的生命安全。
进一步，所述AR眼镜中还包括摄像头，所述摄像头用于实时拍摄作业者视角的影像；
所述AR眼镜还用于将所述作业者视角的影像实时传送至预指定的电子设备，以及与所述预指定的电子设备进行语音通信。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过拍摄作业者视角的影像，并将作业者视角的影像传送给预指定的电子设备，可以做到作业者视角的影像与预指定的电子设备共享，使得预指定的电子设备能够得到有效的第一现场信息；此外，预指定的电子设备与作业者之间的语音通信可以使得作业者在作业过程中能够接收到来自预指定的电子设备的专家的远程指导，从而做到第一现场与远程专家的实时沟通，从而更有效地辅助井控决策。
进一步，所述AR眼镜中还用于识别所述作业者视角的影像中的待控阀门，并调出该待控阀门的操作指导手册。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过AR眼镜识别并调用待控阀门的操作指导手册，可以更好地帮助作业者了解待控阀门，从而使得作业者能够更快速、准确地对阀门进行控制。
进一步，所述服务器包括云端服务器或工控机服务器。
云端服务器能够方便多个用户同时共享配置数据、实时数据等数据，工控机服务器可以直接设在作业现场，在出现问题时作业者更容易去进行检查。
第二方面，本发明提供了一种用于智能井控的辅助方法，包括以下步骤：
所述第一传感器组采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；
所述服务器中存储有井筒和地面的配置数据，所述服务器根据所述实时数据和所述配置数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值；
所述服务器从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，并将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜显示所述实际压力值和目标压力值。
本发明提供的用于智能井控的辅助方法的有益效果是：解决了井控作业过程中需要作业者切换视线对比目标压力与实际压力而对作业者的操作造成影响的问题，第一传感器组可以实时地向服务器传递井筒和地面的实时数据，服务器可以利用配置数据和实时数据获取实际压力值以及分析出目标压力值，因此通过第一传感器组和服务器可以使得作业者接收到的实际压力值和目标压力值具有实时性和准确性，从而避免了人工计算所造成的差异；此外，通过AR眼镜可以将实际压力值和目标压力值实时动态地显示到作业者的视野中，并跟踪作业者的视线，避免了作业者需要不断切换视线来对比压力的这一过程，使得作业者能够更专心、更准确地进行井控作业，进而提高在井控作业中的安全性。
进一步，还包括：
所述服务器根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，并将所述流体运动实景图进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过服务器对配置数据和实时数据的计算分析，可以得到替浆数据，其中替浆数据中包括替浆交界位置、井深和高度等；而AR眼镜可以根据替浆数据来建模，得到一个动态显示替浆交界位置流体运动实景图。通过观察流体运动实景图，作业者可以精准地进行压井操作，同时也使得作业者能够更直观地了解替浆的实时情况，从而方便作业者进行根据实际情况调整阀门。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例的一种用于智能井控的辅助系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种用于智能井控的辅助方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的另一种用于智能井控的辅助系统的结构示意图。
具体实施方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
以下结合附图描述本发明实施例的用于智能井控的辅助系统和方法。
实施例一
如图1所示，本发明实施例的一种用于智能井控的辅助系统，包括AR眼镜100、服务器200和第一传感器组300；
所述第一传感器组300用于采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器200；
所述服务器200用于存储所述井筒和地面的配置数据，根据所述配置数据和所述实时数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值，并从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜100；
所述AR眼镜100用于实时动态显示所述实际压力值和目标压力值。
具体地，当服务器200是云端服务器时，配置数据可以是由作业者或其他工作人员通过终端或者后台系统录入到云端服务器中进行存储；当服务器200是工控机服务器时；配置数据可以是由作业者或其他工作人员通过操作台(例如工控机外接显示器及与其配套的u盘和鼠标等)录入到工控机服务器中进行存储。
所述配置数据包括钻柱及钻具组合的内外径和长度以及接头内外径、井筒裸眼内径、套管长度和内径、低泵冲循环测试结果、井眼轨迹、井眼扩大率、地面设备类型、入口泥浆密度和粘度、地层强度测试结果；还包括溢流数据，例如溢流量、溢流性质、关井立压和关井套压。实时数据包括钻头深度、井深、出口泥浆密度、出入口温度、出入口流量、立压、套压或井下传感器压力。目标压力值的分析过程具体为：
1)利用所述配置数据和所述历史数据计算出初始井底压力，并根据所述初始井底压力计算出地面所需的初始目标压力值(即地面背压或立压)；
2)在压井过程中，根据实时数据和配置数据计算出实际井底压力，并进一步根据所述实际井底压力计算出实时的目标压力值。
其中，目标压力值是一个动态的值，代表着作业者想要通过调整节流阀而使节流阀入口的压力值所达到的值，单位可以为MPa。一般地，在司钻法压井工艺过程中，当新旧泥浆交界面未达到预设位置时，目标压力值指的是地面背压，当新旧泥浆交界面达到预设位置之后，目标压力值指的是地面立压；所述预设位置指的是钻头位置，随着井控策略和井况的不同，该位置会相应地进行改变。
所述历史数据为在作业者开始进行压井作业之前，第一传感器组300所采集到的井筒和地面的数据。
此外，可以是AR眼镜直接实时动态地显示实际压力值和目标压力值，也可以是AR眼镜将实际压力值和目标压力值转化为更能直观表现两者关系的曲线、树状等形式的趋势图，然后将该趋势图实时动态地进行显示。
第一传感器组可以实时地向服务器传递井筒和地面的实时数据，服务器可以利用配置数据和实时数据获取实际压力值以及分析出目标压力值，因此通过第一传感器组和服务器可以使得作业者接收到的实际压力值和目标压力值具有实时性和准确性，从而避免了人工计算所造成的差异；此外，通过AR眼镜可以将实际压力值和目标压力值实时动态地显示到作业者的视野中，并跟随作业者的视线，避免了作业者需要不断切换视线来对比压力的这一过程，使得作业者能够更专心、更准确地进行井控作业，进而提高在井控作业中的安全性。
优选地，服务器200还用于根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜100；
其中，井筒和地面的配置数据包括钻柱及钻具组合的内外径和长度以及接头内外径、井筒裸眼内径、套管长度和内径、井眼轨迹、井眼扩大率、地面设备类型、地面管线容积等，配置数据是已经预先存储到服务器200中的数据。所述实时数据包括钻头深度、井深、出入口流量等。
替浆数据中主要包括替浆交界位置，替浆交界位置是实时变化的，替浆数据的分析过程具体为：在开始替浆之后，服务器利用配置数据和实时数据，通过体积法计算出泵入井筒的新泥浆前端位置，从而得到新旧泥浆交界面的位置，该位置即替浆交界位置。
AR眼镜100还用于根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，并将所述流体运动实景图进行显示。
具体地，AR眼镜100得到替浆数据后，采用数据孪生的方法，利用物理模型、替浆数据等建立3维和2维的井筒模型，以及3维和2维钻井液模型，随着新泥浆进入，钻井液模型相对于井筒模型动态交互，从而生成流体运动实景图。
通过观察流体运动实景图，作业者可以精准地进行压井操作，同时也使得作业者能够更直观地了解替浆的实时情况，从而方便作业者进行根据实际情况控制阀门。
优选地，服务器200还用于根据所述配置数据和所述实时数据自动生成压井施工单，并将所述压井施工单传输至所述AR眼镜100；
所述AR眼镜还用于实时显示所述压井施工单。
其中，配置数据包括钻柱及钻具组合的内外径和长度以及接头内外径、井筒裸眼内径、套管长度和内径、井眼轨迹、井眼扩大率、地面管线容积、地层强度测试结果、低泵冲循环测试结果；还包括溢流数据，例如溢流量、溢流性质、关井立压和关井套压。实时数据包括钻头深度、井深、出口泥浆密度、出入口温度、出入口流量、立压、套压或井下传感器压力。
服务器可以根据配置数据和实时数据动态生成压井施工单，其中，压井施工单中一些不能直接获取的参数，例如压井泥浆密度、目标压力曲线(地面背压或循环立压)等，服务器可以根据配置数据和实时数据分析和计算出来后，再自动填入压井施工单。
通过服务器200整合配置数据和实时数据，自动地填写并生成压井施工单，使得作业者不需要再花费大量地时间去准备压井施工单，很大程度上地缩短了井控事故发生时所需要的准备时间，使得作业者在井控作业过程中具有更快的反应速度，从而避免了由于作业者不能及时进行井控而导致出现更严重的事故的情况。此外，根据配置数据和实时数据所填写的压井施工单是会随着井控作业中的实际情况而实时变化的，因此可以更好地辅助作业者进行更精准的井控作业。
优选地，AR眼镜100还用于识别作业者所发送的语音指令，并根据所述语音指令切换AR眼镜的显示内容。
具体地，AR眼镜100可以自动给识别作业者带有行为特征的语句。例如，当作业者说出：“显示流体运动实景图”或者“想看流体运动实景图”、“切换到流体运动实景图”时，由于语音中含有与“看”或者“显示”等词意相同或者相近的动词，以及该动词与“流体运动实景图”这一表示界面的名词联合，所以此时AR眼镜会自动显示出流体运动实景图。
由于作业者在井控作业时主要通过双手进行阀门控制，而在井控作业过程中出现不同的情况会需要作业者观察不同的数据和参数去进行相应的控制，此时通过语音指令控制AR眼镜切换显示内容可以在很大程度上去解放作业者的双手，从而更好地去辅助作业者进行井控作业。
优选地，AR眼镜100还用于根据作业者所发送的危险语音指令和/或所述实际压力值识别危险工况，并根据所述危险工况的危险等级显示相应的应急行动指导和/或自动报警。
具体地，所述AR眼镜100中集成有可以进行4G/5G通信的芯片，AR眼镜100可以通过4G/5G通信的方式实现自动报警。
在井控作业的过程中出现的危险工况，往往需要作业者自己去识别以及去保障自身的生命安全，而AR眼镜通过识别危险语音指令和/或实际压力值，可以做到多维度地对危险工况进行识别，从而在做到增强对危险工况的敏感度的同时做到保障安全；此外，AR眼镜通过显示预设好的不同危险等级所对应的应急行动指导以及自动报警，可以做到对危险工况及时应对，进而保障作业者自身的生命安全。
优选地，AR眼镜100中还包括摄像头，所述摄像头用于实时拍摄作业者视角的影像；
AR眼镜100还用于将所述作业者视角的影像传送至预指定的电子设备，以及与所述预指定的电子设备进行语音通信。
具体地，所述AR眼镜100中集成有可以进行4G/5G通信的芯片，因此AR眼镜100可以与选择拨通任意一位专家的电子设备(例如手机、电脑等)进行无线通信，可以是将作业者视角的影像与专家共享，以及在共享作业者视角的影像的同时与作业者进行语音通话，使得专家能够真实、直观地了解作业现场的情况，从而更好地指导作业者进行作业。
通过拍摄作业者视角的影像，并将作业者视角的影像传送给预指定的电子设备，可以做到作业者视角的影像与预指定的电子设备共享，使得预指定的电子设备能够得到有效的第一现场信息；此外，预指定的电子设备与作业者之间的语音通信可以使得作业者在作业过程中能够接收到来自预指定的电子设备的专家的远程指导，从而做到第一现场与远程专家的实时沟通，从而更有效地辅助井控决策。
优选地，AR眼镜100中还用于识别所述作业者视角的影像中的待控阀门，并调出该待控阀门的操作指导手册。
其中，所述待控阀门包括节流阀、手动闸阀和自动闸阀，当戴有AR眼镜的作业者的视线投向待控阀门时，作业者视角的影像中会出现待控阀门，此时AR眼镜会自动识别出待控阀门的类型，并附上对应的操作指导手册。
具体地，当作业者视角的影像中出现节流阀时，AR眼镜会自动识别出节流阀，并在节流阀旁边显示出一个绿色小点，小点旁边标注有“节流阀”，当作业者想要调用节流阀的操作指导手册时，可以通过语音控制AR眼镜显示操作指导手册，也可以采用AR显示设备中常用的利用手控制手柄点击绿色小点来显示出操作指导手册。
通过AR眼镜识别并调用待控阀门的操作指导手册，可以更好地帮助作业者了解待控阀门，从而使得作业者能够更快速、准确地对阀门进行控制。
优选地，所述服务器200可以是云端服务器，也可以是工控机服务器。云端服务器能够方便多个用户同时共享配置数据、实时数据等数据，工控机服务器可以直接设在作业现场，在出现问题时作业者更容易去进行检查。
如图2所示，本发明实施例的一种用于智能井控的辅助方法，应用在上述的一种用于智能井控的辅助系统中，包括以下步骤：
S1、第一传感器组300采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；
S2、所述服务器中存储有井筒和地面的配置数据，服务器200根据所述实时数据和所述配置数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值；
S3、服务器200从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，并将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜100；
S4、AR眼镜100显示所述实际压力值和目标压力值。
优选地，还包括：
S5、所述服务器200根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜100；
S6、AR眼镜100根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，并将所述流体运动实景图进行显示。
优选地，还包括：
S7、服务器200根据所述配置数据和所述实时数据自动生成压井施工单，并将所述压井施工单传输至所述AR眼镜100；AR眼镜100实时显示所述压井施工单。
优选地，还包括：
S8、AR眼镜100识别作业者所发送的语音指令，并根据所述语音指令切换AR眼镜100的显示内容。
优选地，还包括：
S9、AR眼镜100根据作业者所发送的危险语音指令和/或所述实际压力值识别危险工况，并根据所述危险工况的危险等级显示相应的应急行动指导和/或自动报警。
优选地，还包括：
S10、AR眼镜100中的摄像头实时拍摄作业者视角的影像；AR眼镜100将所述作业者视角的影像传送至预指定的电子设备，以及与所述预指定的电子设备进行语音通信。
S11、AR眼镜中100识别所述作业者视角的影像中的待控阀门，并调出该待控阀门的操作指导手册。
在上述各实施例中，虽然对步骤进行了编号，如S1、S2等，但只是本申请给出的具体实施例，本领域的技术人员可根据实际情况对调整S1、S2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
上述关于本发明的一种用于智能井控的辅助方法中的实施例中的各参数和步骤，可参考上文中关于一种用于智能井控的辅助系统的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，在此不做赘述。
实施例二
如图3所示，本发明实施例的一种用于智能井控的辅助系统，包括AR眼镜100、服务器200和第一传感器组300；
所述AR眼镜100中包括显示模块101、语音交互模块102、摄像头103、无线通信模块104；
所述服务器200中包括数据存储模块201、数据分析模块202、计算引擎203、自动录入模块204。
所述第一传感器组300用于采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器200；
所述数据存储模块201用于存储所述配置数据、AR眼镜100的摄像头103在每次井控作业时所拍摄到的作业者视角的影像、每个待控阀门的操作指导手册等；
所述数据分析模块202用于根据所述配置数据和所述实时数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值，并从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜100；
所述计算引擎203用于根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，将所述替浆数据传输至所述AR眼镜100；其中所述替浆数据中包括替浆交界位置，该替浆交界位置是一个动态的数据；
所述自动录入模块204用于根据所述配置数据和所述实时数据自动生成压井施工单，并将所述压井施工单传输至所述AR眼镜100；
所述AR眼镜100的显示模块101用于实时动态显示所述实际压力值和目标压力值；优选地，显示模块101还可以对实际压力值和目标压力值进行处理，转化为更能直观表现两者关系的曲线、树状等形式的趋势图，然后将该趋势图实时动态地进行显示；
优选地，所述显示模块101还用于根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，并将所述流体运动实景图进行显示；
优选地，所述显示模块101还用于实时显示所述压井施工单。
所述无线通信模块104可以是能够进行4G/5G通信的芯片。
所述语音交互模块102用于识别作业者所发送的语音指令，并根据所述语音指令切换AR眼镜100的显示内容；
具体地，语音交互模块102可以自动给识别作业者带有行为特征的语句。例如，当作业者说出：“显示流体运动实景图”或者“想看流体运动实景图”、“切换到流体运动实景图”时，由于语音中含有与“看”或者“显示”等词意相同或者相近的动词，以及该动词与“流体运动实景图”这一表示界面的名词联合，所以此时AR眼镜会自动显示出流体运动实景图。
优选地，当作业者进行压井作业时，作业者可以根据AR眼镜所发出的指令以及界面指引去操作节流阀和泥浆泵，此时服务器200的自动录入模块204会自动记录准确的关井立压、关井套压和溢流量等参数，然后服务器200的计算引擎203自动计算出替浆交接面深度、被控立压、被控地面背压、流量和密度等压井关键参数，从而辅助作业者进行压井。
优选地，所述语音交互模块102还用于根据作业者所发送的危险语音指令和/或所述实际压力值识别危险工况，并根据所述危险工况的危险等级显示相应的应急行动指导和/或自动报警；
具体地，服务器200的数据存储模块201中预先存储有不同危险等级的危险工况所对应的应急行动指导方案；
1)当作业者发出含有“二级风险”或者“一级风险”等带有明显危险工况特征的语句时，语音交互模块102会迅速检查井筒和地面的所有配置数据和实时数据，并判断是否出现危险工况以及所出现的危险工况的危险等级，得到一个判断结果；
当判断结果为是时，语音交互模块102会根据危险工况的危险等级从服务器200的数据存储模块201中调出相应的应急行动指导，其中应急行动指导可以包括利用无线通信模块104自动拨通远端专家系统，自动开启摄像头，回传作业者视角的视频以及相关压井作业数据，寻求专家的帮助，并且当危险工况的危险等级过高时，语音交互模块102会触发无线通信模块104进行报警；
当判断结果为否时，语音交互模块102会通过语音再次向作业者确认危险工况，如果作业者给出确认出现危险工况的答复，语音交互模块102会从服务器200的数据存储模块201调出预先存储的所有应急行动指导方案以供作业者选择；如果作业者没有给出确认出现危险工况的答复，语音交互模块102不再做出反应。
2)当语音交互模块102监测到作业者在井控作业的过程中实际压力值达到预设压力值时，语音交互模块102会根据实际压力值的大小来判定危险工况的危险等级，并根据危险工况的危险等级从服务器200的数据存储模块201中调出相应的应急行动指导，并且当危险工况的危险等级过高时，语音交互模块102会触发无线通信模块104进行报警。其中预设压力值是会根据井控策略和井况的不同而不同的，单位一般为MPa。
所述摄像头103用于实时拍摄作业者视角的影像，并且所述作业者视角的影像可以通过所述无线通信模块104实时传送至预指定的电子设备，以及与所述预指定的电子设备进行语音通信。
通过拍摄作业者视角的影像，并将作业者视角的影像传送给预指定的电子设备，可以做到作业者视角的影像与预指定的电子设备共享，使得预指定的电子设备能够得到有效的第一现场信息；此外，预指定的电子设备与作业者之间的语音通信可以使得作业者在作业过程中能够接收到来自预指定的电子设备的专家的远程指导，从而做到第一现场与远程专家的实时沟通，从而更有效地辅助井控决策。
上述关于本发明的一种用于智能井控的辅助系统中的实施例中的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，可参考上文实施例一中关于一种用于智能井控的辅助系统的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，在此不做赘述。
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于智能井控的辅助系统，其特征在于：包括AR眼镜、服务器和第一传感器组；
所述第一传感器组用于采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；
所述服务器用于存储所述井筒和地面的配置数据，根据所述配置数据和所述实时数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值，并从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜用于实时动态显示所述实际压力值和目标压力值；
所述服务器还用于根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜还用于根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，具体为：
采用数据孪生的方法利用物理模型以及所述替浆数据建立3维井筒模型、2维井筒模型、3维钻井液模型以及2维钻井液模型；
根据所述3维钻井液模型和所述2维钻井液模型对所述3维井筒模型和所述2维井筒模型进行动态交互，生成动态显示替浆交界位置的流体运动实景图；
将所述流体运动实景图进行显示。
2.根据权利要求1所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述服务器还用于根据所述配置数据和所述实时数据自动生成压井施工单，并将所述压井施工单传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜还用于实时显示所述压井施工单。
3.根据权利要求1所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述AR眼镜还用于识别作业者所发送的语音指令，并根据所述语音指令切换AR眼镜的显示内容。
4.根据权利要求3所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述AR眼镜还用于根据作业者所发送的危险语音指令和/或所述实际压力值识别危险工况，并根据所述危险工况的危险等级显示相应的应急行动指导和/或自动报警。
5.根据权利要求1所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述AR眼镜中还包括摄像头，所述摄像头用于实时拍摄作业者视角的影像；
所述AR眼镜还用于将所述作业者视角的影像实时传送至预指定的电子设备，以及与所述预指定的电子设备进行语音通信。
6.根据权利要求4所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述AR眼镜中还用于识别所述作业者视角的影像中的待控阀门，并调出该待控阀门的操作指导手册。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于智能井控的辅助系统，其特征在于，所述服务器包括云端服务器或工控机服务器。
8.一种用于智能井控的辅助方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的用于智能井控的辅助系统，包括以下步骤：
所述第一传感器组采集井筒和地面的实时数据，并传输至所述服务器；
所述服务器中存储有井筒和地面的配置数据，所述服务器根据所述实时数据和所述配置数据分析出所述地面的节流阀入口的目标压力值；
所述服务器从所述实时数据中获取地面的节流阀入口的实际压力值，并将所述实际压力值和目标压力值传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜显示所述实际压力值和目标压力值；
所述服务器根据所述实时数据和所述配置数据得到替浆数据，并将所述替浆数据传输至所述AR眼镜；
所述AR眼镜根据所述替浆数据得到动态显示替浆交界位置的流体运动实景图，具体为：
采用数据孪生的方法利用物理模型以及所述替浆数据建立3维井筒模型、2维井筒模型、3维钻井液模型以及2维钻井液模型；
根据所述3维钻井液模型和所述2维钻井液模型对所述3维井筒模型和所述2维井筒模型进行动态交互，生成动态显示替浆交界位置的流体运动实景图；
将所述流体运动实景图进行显示。
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