[发明专利]便携式钻井模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井模拟装置，特别是涉及一种便携式钻井模拟系统。

背景技术

石油工业是一种技术密集型行业，钻井作业是石油工业拿储量、上产能的重要手段之一。由于石油钻井生产条件的限制和井下情况的复杂性，使石油钻井作业面临极大的风险。为了获得更好生产效率和经济效益，减少人为事故的发生，对钻井现场操作人员和工程技术人员的技术技能培训就显得十分重要。

目前，钻井操作培训主要在生产现场进行，由于各种条件和因素的制约，使培训内容受到极大的限制，培训的系统性、培训效果及培训人员数量等都受到极大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有石油钻井作业培训技术的不足，提供一种基于计算机仿真技术的便携式钻井模拟系统，该模拟器参照钻井作业现场的实际操作流程，对钻井工艺过程的进行逼真模拟，提高培训效果、缩短培训周期、降低培训成本，提升司钻、队长的操作水平及对井下复杂情况的分析判断能力和处理的能力。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现：便携式钻井模拟系统，它包括主控计算机、图形处理计算机、阻流器控制台和防喷器控制台，主控计算机和图形处理计算机通过局域网络互联，主控计算机通过串行接口分别与阻流器控制台和防喷器控制台连接。

防喷器控制台包括机箱和内部控制板，机箱的正面包括一个防喷器控制面板，防喷器控制面板上左侧设有防喷器控制区、右侧上部设有节流管汇控制区、右侧下部设有高压管汇控制区。

防喷器控制区上设有闸板防喷器油压表、环形防喷器油压表、气源开关、环形开关、环形开指示灯、环形关指示灯、上半封开关、上半封开指示灯、上半封关指示灯、全封开关、全封开指示灯、全封关指示灯、压井管汇开关、压井管汇开指示灯、压井管汇关指示灯、放喷阀开关、放喷阀关指示灯、放喷阀开指示灯、下半封开关、下半封开指示灯和下半封关指示灯。

节流管汇控制区上由平行线路和垂直线路呈“+”交叉连接，形成交叉点a、b、c、d、e、f，在交叉点a的左端平行线路上设有平板阀B，在交叉点a的下端垂直线路上设有平板阀E，在交叉点b的上端垂直线路上设有平板阀A，在交叉点b的下端垂直线路上依次设有平板阀D、G，在交叉点c的右端平行线路上设有平板阀C，在交叉点c的下端垂直线路上设有平板阀F，在交叉点d的右端和交叉点e的左端平行线路上设有平板阀H、I，在交叉点d的下端垂直线路上设有液动指示灯，在交叉点e的下端垂直线路上设有放喷阀开关指示灯，在交叉点e的右端和交叉点f的左端平行线路上设有平板阀J、K，在交叉点f的下端垂直线路上设有手动节流阀。

高压管汇控制区上由平行线路和垂直线路呈“T”交叉连接，形成交叉点g、h、i、j、k，在交叉点h的上端垂直线路上设有平板阀L，在交叉点h的下端垂直线路上设有平板阀N，在交叉点i的上端垂直线路上设有平板阀M，在交叉点i的下端垂直线路上设有平板阀O，在交叉点k的左端平行线路上设有平板阀P，在交叉点k的下端垂直线路上设有平板阀Q。

防喷器控制台内部控制板包括一个单片机及外围电路组成，气源开关、环形开关、上半封开关、全封开关、压井管汇开关、放喷阀开关、下半封开关及平板阀A～平板阀Q通过缓冲器连接到锁存器A，锁存器A的输出与单片机的一个数据输入输出口连接，手动节流阀连接多路选择器，多路选择器的输出连接到运算放大器，运算放大器的输出经A/D转换器连接到锁存器A，锁存器A的输出与单片机的一个数据输入输出口连接，所述的输入输出口还用作数据输出口，其输出连接锁存器B，锁存器B的输出连接D/A转换器，D/A转换器的输出连接运算放大器B，运算放大器B的输出连接场效应管，场效应管的输出分别与闸板防喷器油压表、环形防喷器油压表连接，单片机的另一个数据输入输出口连接并行接口，并行接口连接驱动器，驱动器的输出与环形开指示灯、环形关指示灯、上半封开指示灯、上半封关指示灯、全封开指示灯、全封关指示灯、压井管汇开指示灯、压井管汇关指示灯、放喷阀关指示灯、放喷阀开指示灯、下半封开指示灯、下半封关指示灯、液动指示灯和放喷阀开关指示灯连接，单片机的第三个输入输出口的两位输出经锁存器B连接地址译码器，地址译码器的输出分别连接并行接口、D/A转换器和A/D转换器的选中控制端。