(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111598787.2 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 中国海洋石油集团有限公司 地址 100000 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海油能源发展股份有限公司 (72)发明人 张杰　姜文　陈建兵　刘英伟　 顾纯巍　孙长利　苗典远　张璐　 范丰年　张帅　 (74)专利代理 机构 成都金英专利代理事务所 (普通合伙) 51218 专利代理师 詹权松 (51)Int.Cl. G09B 9/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/20(2012.01) (54)发明名称 一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练 系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种桌面式浅水关井井控多 岗位协同演练系统及方法， 方法包括： 根据虚拟 现实技术构建3D浅水关井井控模型； 教师及学员 进行身份认证； 教师机进行演练浅水关井项目设 置， 下发工况演练任务， 分配岗位信息； 学生机接 受演练任务列表和岗位信息， 在重置设备状态 后， 生成演练分项的初始化场景及设备状态； 进 行浅水关井井控多岗位演练， 并将演练数据实时 上传至服务器。 本发明运用数学物理模型， 模拟 浅水石油工程压井作业中的各种工况和参数信 息， 同时还能够开展各类作业的井控演练， 实现 演练过程的单人演练与多人联合演练， 并能够对 用户处置操作、 突发事件处理、 任务完成情况及 相关知识点进行演练评价， 指出演练过程中存在 的问题与不足。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114464034 A 2022.05.10 CN 114464034 A 1.一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练系统， 其特征在于， 包括依次连接的教师 机、 服务器和学生机； 所述教师机包括学员管理模块、 作业管理模块、 评价管理模块和控制台软件模块； 学员 管理模块用于实现培训人员信息和培训分组设置管理功能； 作业管理模块用于 设置培训项 目和发送培训项目至学员端； 评价管理模块用于对人员操作过程进行自动评价， 统计评分 细节； 控制台软件模块用于完成包括作业场景、 作业内容、 演练分组、 人员角色分配和演练 项目的演练参数设置， 实现作业过程中主 要设备参数的实时显示； 服务器包括工艺控制模块、 钻井数据计算模块和网络通信模块； 工艺控制模块用于完 成包括完成钻井、 修井、 完井各个作业的工艺流程控制， 以及应急演练的演练过程控制； 钻 井数据计算模块采用数学模型模拟石油工程钻井作业中的各种工况和参数， 能设置各种钻 井参数， 模拟钻机的各种操作； 网络通信模块用于完成服务器与每台学生机之间的数据通 信， 将每台学生机的人员位置信息， 设备状态信息汇总到服务器， 再将数据汇总到钻井数据 计算模块， 最后将处 理后的数据返回给每台学生机； 学生机包括三维显示软件模块、 人物角色行为模拟及逻辑控制模块、 声效控制模块和 设备参数显示模块； 三维显示软件模块用于三维建模井场环境及作业设备， 建立人机交互 环境， 通过控制程序实时渲染作业流程； 人物角色行为模拟及逻辑控制模块用于建立钻井 作业当班组人员角色 并制作人物动作库， 通过人物角色行为模拟及逻辑控制模块完成对人 物活动的模拟、 显示及判别； 声效控制模块用于模拟钻井现场泵、 绞车、 转盘设备以及现场 环境的音效； 设备参数显示模块用于将数学模型实时计算得到的钻井参数、 人员操作的设 备和仪表数据， 通过三维设备模型进行实时显示。 2.基于权利要求1所述系统 的桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 包括： S1： 根据虚拟现实技 术构建3D浅水关井 井控模型； S2： 教师及学员进行身份认证并上传至服 务器进行验证； S3： 教师机进行演练浅水关井项目设置， 将演练任务方案上传服务器， 服务器向学生机 下发工况演练任务， 分配岗位信息； S4： 学生机接受演练任务列表和岗位信息， 在重置设备状态后， 生成演练分项的初始化 场景及设备状态； S5： 同步所有参与演练人员的显示终端三维图形状态信息， 进行浅水关井井控多岗位 演练， 并将演练数据实时上传至服 务器； S6： 学生机记录演练信息， 形成演练记录， 并获得演练成绩。 3.根据权利要求2所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述步骤S 3中演练任务包括： 钻井工况下硬关井、 起下钻杆工况下硬关井、 起下钻铤 工况下 硬关井和空井工况 下硬关井。 4.根据权利要求2所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述步骤S4中岗位包括： 司钻、 副司钻、 泵工、 钻工、 录井工程师、 钻井监督、 队长、 高级队长 及水下师。 5.根据权利要求3所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述钻井工况下硬关井演练过程包括： 司钻检查有溢流情况发生后 发出井涌信号， 司钻停权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114464034 A 2止钻井、 顶驱及钻井泵， 上提钻具， 关闭环形BOP后再关闭上闸板BOP， 打开钻井四通处的液 动放喷阀， 在司钻房确认液动节流阀关闭， 录井工程师监测并记录压力数据， 做好随时汇报 监督的准备。 6.根据权利要求3所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述起下钻杆工况下硬关井演练过程包括： 司钻发出井涌信号通知各岗位， 上提钻具至关 闭BOP， 抢接钻杆内防喷器， 关闭环形BOP后再关闭上闸板BOP， 打开钻井四通处的液动放喷 阀， 关闭节流管汇上的液动节流阀， 录井工程师监测并记录压力数据， 做好随时汇报监督的 准备。 7.根据权利要求3所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述起下钻铤工况下硬关井演练过程包括： 钻发出井涌信号通知各岗位， 迅速将钻铤立柱 下到合适位置， 坐好卡瓦， 抢接变扣接头或防喷立柱， 情况恶劣时接顶驱， 将钻杆下过防喷 器位置， 关闭环形BOP后再关闭上闸板BOP， 打开钻井四通处的液动放喷阀， 确认节 流管汇上 的液动节流阀关闭， 录井工程师监测并记录 压力数据， 做好随时汇报监 督的准备。 8.根据权利要求3所述的一种桌面式浅水关井井控多岗位协同演练方法， 其特征在于， 所述空井工况下硬关井演练过程包括： 钻井监督检查有溢流情况发生后 发出井涌信号， 关 闭闸板防喷器， 打开钻井四通处的液动放喷阀， 确认关闭节 流管汇上的液动节 流阀， 录井工 程师监测并记录 压力数据， 做好随时汇报监 督的准备。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114464034 A 3