[發(fā)明專利]一種油氣井動態(tài)井控VR系統(tǒng)的搭建方法

有效

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• 申請日: 2020-04-15
• 公開（公告）號: CN111583414B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 朱凱然;于麗娜;包書輩;羅崗
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T17/00
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 周國勇

本發(fā)明公開了一種油氣井動態(tài)井控VR系統(tǒng)的搭建方法，屬于油氣井開發(fā)技術領域。所述方法包括：建立井控設備的三維模型，對三維模型進行模型貼圖紋理優(yōu)化，然后在虛幻四引擎中進行材質優(yōu)化；設計井場的地形，并對井場進行布局；設計司鉆法壓井和工程師法壓井的VR系統(tǒng)；設計VR系統(tǒng)的系統(tǒng)界面及交互；對搭建的VR系統(tǒng)進行后期優(yōu)化。本發(fā)明中將井控數(shù)據(jù)流與操作流相結合，從而可以真實地模擬出井控壓井操作流程，配合逼真的三維井場環(huán)境給使用者身臨其境的操作體驗，能夠給予使用者強烈的沉浸感，并提高其學習效率。

技術領域

本發(fā)明涉及油氣井開發(fā)技術領域，特別涉及一種油氣井動態(tài)井控VR系統(tǒng)的搭建方法。

背景技術

隨著時代的發(fā)展，石油對于人類社會而言，不僅是一種不可再生的資源，更是國家生存與發(fā)展必不可少的戰(zhàn)略儲備能源。隨著石油開采量的不斷增加，日益增多的油氣田數(shù)量與日趨復雜的地層情況給石油天然氣井控帶來了新的挑戰(zhàn)。石油天然氣井控是油氣開發(fā)的重要保障，是安全開采開發(fā)的重要組成部分。然而，在實際的鉆井作業(yè)中，經(jīng)常由于相關操作人員的操作失誤，導致發(fā)生溢流或井噴等一些不安全的情況，嚴重的導致發(fā)生井噴失火，進而釀成重大事故。因此，如何提高相關從業(yè)人員的井控操作熟練度，以及訓練在各種復雜情況下解決井場突發(fā)事故的能力迫在眉睫。

傳統(tǒng)的井控培訓方法大多是在實驗室搭建井控模型，以進行模擬現(xiàn)場演練；或者是在實際的鉆井井場進行演練。然而，前者建立鉆井井控模型不僅需要大量的經(jīng)濟投入，也需要大量的時間進行搭建，從而抬高培訓成本，且模擬出的井場設備受制于空間與時間的制約，可能導致模擬演練的效果不理想，無法產生良好的學習教育意義；而后者借助真正的鉆井平臺訓練，雖然可以身臨現(xiàn)場，但是會延誤正在工作的平臺、耽誤工期，造成一定的經(jīng)濟損失，且無法進行反復演練，使得學習效果降低，而學習人員學習中的不熟練操作，也會引發(fā)一些不安全事故，使得學員的人身安全受到威脅。通過傳統(tǒng)方法培訓出來的從業(yè)者，無法真正面對復雜的油氣井井控操作，無法從容的處理各種意外情況，不能避免不安全事故的發(fā)生。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種油氣井動態(tài)井控VR系統(tǒng)的搭建方法，所述方法包括：

建立井控設備的三維模型，對所述三維模型進行模型貼圖紋理優(yōu)化，然后在虛幻四引擎中進行材質優(yōu)化；

按照實際井場布置規(guī)則設計井場的地形，并對所述井場進行布局；

設計司鉆法壓井和工程師法壓井的VR系統(tǒng)；

設計VR系統(tǒng)的系統(tǒng)界面及交互；

對搭建的VR系統(tǒng)進行后期優(yōu)化。

可選地，所述建立井控設備的三維模型，包括：

根據(jù)所述井控設備的真實大小與預設規(guī)則，使用軟件3Dmax通過基礎建模和復合對象建模方法進行建模設計。

可選地，當所述井控設備為井架時，所述預設規(guī)則為按照預設比例進行放大；當所述井控設備為司鉆房時，所述預設規(guī)則為擴大司鉆房，并減少非主要儀器儀表的數(shù)量；當所述井控設備為采油樹時，所述預設規(guī)則為與真實采油樹的相似度大于預設閾值；當所述井控設備為電控臺時，所述預設規(guī)則為將操作與儀器進行合并；當所述井控設備為循環(huán)凈化系統(tǒng)時，所述預設規(guī)則為與真實循環(huán)凈化系統(tǒng)保持外觀相像。

可選地，使用軟件3Dmax通過基礎建模和復合對象建模方法進行建模設計，包括：

從工具欄中選擇對應的幾何體并設置參數(shù)，通過鼠標確定位置進行建模，創(chuàng)建后通過快捷鍵W、E、R分別控制位移、旋轉、縮放進行調整。

可選地，所述設計井場的地形，包括：

使用虛幻四引擎自帶的地形編輯器設計地形地貌，并使用虛幻四引擎自帶的材質編輯器的自動材質對設計好的地形地貌進行材質賦予；

制作分層地形材質設計。