固井模擬器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于模擬仿真技術領域，涉及一種模擬器，具體地說，涉及一種固井模擬器。
【背景技術】
[0002]固井是鉆井工程的最后一道工序，也是最關鍵的一道工序，并且固井是一次性工程，一旦造成事故補救難度系數大、補救成本也比較高。另一方面固井是一項綜合多門學科的綜合科學，對固井技術人員素質要求比較高。因此固井設備操作人員在進行上崗操作之前需要經過專業的培訓。目前，尚沒有功能完善、操作方便的固井模擬器。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種用于固井操作訓練的固井模擬器。
[0004]本實用新型的技術方案是:固井模擬器，包括模擬器機體，模擬器機體包括中空殼體和控制臺，控制臺上設置有顯示單元、控制單元，殼體內部設置有數據采集器、模擬器主機和電源模塊，電源模塊為模擬器主機供電，數據采集器分別與控制單元和模擬器主機通信，接收控制單元的控制信號并傳遞到模擬器主機，模擬器主機與顯示單元通信，傳遞模擬信號到顯示單元，顯示單元包括至少一個顯示器；模擬器機體內部還設置有聲音系統，聲音系統包括聲音存儲器和信號接收器，信號接收器與模擬器主機通信。
[0005]優選的是:顯示單元包括兩個顯示器，分別為設備狀態顯示器和井場布置模擬器。
[0006]優選的是:控制單元包括固井模擬器設備仿真操控部件和觸摸控制屏。
[0007]優選的是:還包括散熱部件，設置在模擬器機體的中空殼體內部，散熱部件包括至少一個散熱扇。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用模塊化設計，控制單元、顯示單元、數據采集器、模擬主機和聲音系統分別設置了通用的模塊接口，在相應的功能模塊上也設置有對應的模塊接口。只需要切換不同的控制單元和顯示單元即可實現不同作業工藝的仿真模擬，操作方便。同時系統增加了聲音系統，創造逼真的現場聲音效果，讓操作者對操作的感受更加真實。控制單元、顯示單元以及3D場景可以根據實際設備制作，可以實現人員培訓合格后快速上崗，達到通過模塊更換組合形成不同培訓用途的模擬器的目的。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0010]圖2為本實用新型結構示意圖。
[0011]圖3為本實用新型各單元模塊連接結構示意圖。
[0012]其中，1-數據采集器；2-模擬器主機，3-電源模塊，4-顯示單元，5-聲音系統，6-散熱部件，7-控制單元
【具體實施方式】
[0013]固井模擬器，包括模擬器機體，模擬器機體包括中空殼體和控制臺，控制臺上設置有顯示單元4、控制單元7，殼體內部設置有數據采集器1、模擬器主機2和電源模塊3，電源模塊3為模擬器主機2供電，數據采集器分別與控制單元和模擬器主機通信，接收控制單元的控制信號并傳遞到模擬器主機，模擬器主機與顯示單元通信，傳遞模擬信號到顯示單元。
[0014]控制單元7包括固井模擬器設備仿真操控部件和觸摸控制屏。仿真操控部件根據真實的固井設備儀表箱制作，包括各種儀表、控制閥等。
[0015]顯示單元4用于場景顯示，包括兩個顯示器，分別為設備狀態顯示器和井場布置模擬器。兩個顯示器分別接受模擬器主機的信號，設備狀態顯示器用于顯示設備的工作狀態，包括固井設備側面、正面、外圍附屬設備、管匯流程、水罐液位、混漿罐液位、流體的流向模擬顯示等；井場布置模擬器用于顯示整個井場的布置及井口入口排量等，可以通過控制單元7調整視角，并進行放大、縮小。
[0016]模擬器機體內部還設置有聲音系統5，聲音系統5包括聲音存儲器和信號接收器，信號接收器與模擬器主機通信。聲音存儲器存儲數字式錄制的固井操作現場聲音。模擬器主機2根據控制單元7的控制信號，調用模擬器主機內部的仿真模型，并根據仿真模型的不同調用聲音存儲器內部的聲音信號，聲音信號包括但是不限于以下主要內容:1)發動機啟動、熄火聲音；2)柱塞栗運行聲音；3)上清水的聲音；4)混漿罐混漿的聲音；5)報警語音提示；6)操作錯誤語音提示。
[0017]固井模擬器還包括散熱部件6，散熱部件6設置在模擬器機體的中空殼體內部，包括至少一個散熱扇，風扇氣流可以將數據米集器1、電源模塊3和模擬器主機2產生的熱量帶走，避免由于模擬器機體內部溫度過高造成設備故障，保證模擬器系統正常工作。
[0018]模擬器主機內的仿真模型包括教師工作站模型和學生工作站模型，可通過控制單元7選擇模擬器主機的工作模型。
[0019]教師工作站模型用于培訓時教師對一些數據的設置，包括但不限于作業參數預設置、地層參數預設置、井況設置(表層井、中間井、尾管等)、固井作業課題設置，可設置各種作業類型、操作錯誤信息提示、報警信息提示、操作錯誤與報警信息記錄、數采軟件模擬、數據存儲和導入。
[0020]學生工作站模型用于培訓時操作者通過儀表箱上元器件和顯示屏控制，包括但不限于初始界面及圖像控制界面、井場管線的設置與安裝、操作錯誤信息提示、報警信息提示、操作錯誤與報警信息記錄、數采軟件模擬。
[0021]模擬器運行時，操作者通過控制臺上的固井模擬器設備仿真操控部件模擬固井設備的操作，數據采集器I采集到控制單元7的控制信號，傳遞給模擬器主機，模擬器主機調用仿真模型，傳遞到顯示單元4，顯示單元4將仿真運行主要部件(如柱塞栗、離心栗、下灰閥等)的運行狀態，可實現故障模擬(如發動機故障模擬、電器儀表故障模擬、液壓系統故障模擬等)，施工作業過程模擬(如試壓作業、栗注隔離液、栗注前置液、放下/放上膠塞等)，同時具備聲音仿真。
【主權項】
1.固井模擬器，包括模擬器機體，所述模擬器機體包括中空殼體和控制臺，控制臺上設置有顯示單元、控制單元，殼體內部設置有數據采集器、模擬器主機和電源模塊，電源模塊為模擬器主機供電，數據采集器分別與控制單元和模擬器主機通信，接收控制單元的控制信號并傳遞到模擬器主機，模擬器主機與顯示單元通信，傳遞模擬信號到顯示單元，其特征在于:所述顯示單元包括至少一個顯示器；模擬器機體內部還設置有聲音系統，所述聲音系統包括聲音存儲器和信號接收器，信號接收器與模擬器主機通信。2.如權利要求1所述的固井模擬器，其特征在于:所述顯示單元包括兩個顯示器。3.如權利要求1所述的固井模擬器，其特征在于:所述控制單元包括固井模擬器設備仿真操控部件和觸摸控制屏。4.如權利要求1所述的固井模擬器，其特征在于:還包括散熱部件，設置在模擬器機體的中空殼體內部，包括至少一個散熱扇。
【專利摘要】固井模擬器，包括模擬器機體，模擬器機體包括中空殼體和控制臺，控制臺上設置有顯示單元、控制單元，殼體內部設置有數據采集器、模擬器主機和電源模塊，電源模塊為模擬器主機供電，數據采集器分別與控制單元和模擬器主機通信，接收控制單元的控制信號并傳遞到模擬器主機，模擬器主機與顯示單元通信，傳遞模擬信號到顯示單元，顯示單元包括至少一個顯示器；模擬器機體內部還設置有聲音系統，聲音系統包括聲音存儲器和信號接收器，信號接收器與模擬器主機通信。本實用新型可通過切換不同的控制單元和顯示單元即可實現不同作業工藝的仿真模擬，操作方便。同時系統增加了聲音系統，創造逼真的現場聲音效果，讓操作者對操作的感受更加真實。
【IPC分類】E21B33/13, E21B47/00
【公開號】CN204920896
【申請號】CN201520631460
【發明人】李騰, 車旭陽, 張新國, 李先策, 張頌, 王吉華, 黃春茂, 胡偉康, 姚政, 楊斌
【申請人】山東捷瑞數字科技股份有限公司, 煙臺杰瑞石油裝備技術有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月20日