本文關(guān)鍵詞：基于VR技術(shù)的控壓鉆井節(jié)流回壓遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計

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【摘要】：由于控壓鉆井是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在鉆井過程中不可避免會遇到各種需要及時解決的問題。若井場監(jiān)控室內(nèi)的操作人員不熟悉控壓鉆井工藝與控制機理,容易在問題發(fā)生時不能及時進行節(jié)流回壓控制或發(fā)出不當?shù)目刂浦噶?從而導(dǎo)致溢流的發(fā)生,嚴重時甚至?xí)l(fā)生井噴,造成鉆井事故。為能更好的對控壓鉆井操作人員進行培訓(xùn),使操作人員熟悉工藝,同時為了更好對井場及人員操作進行監(jiān)管,并為專家進行遠程決策提供平臺,本文以控壓鉆井節(jié)流回壓的控制為工業(yè)應(yīng)用背景,在對虛擬現(xiàn)實技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上,提出了一種不僅可用于控壓鉆井教學(xué)培訓(xùn),又可將現(xiàn)場級信息匯入場外工作區(qū),在直接、高效地監(jiān)管井場與人員操作的同時,能通過虛擬世界中人機交互完成現(xiàn)實世界中設(shè)備遠程控制的方法,并最終取得了以下研究成果：1.通過對控壓鉆井工藝及節(jié)流回壓控制機理的深入研究,結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)特點,設(shè)計了一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的遠程工控應(yīng)用架構(gòu)；2.通過三維建模軟件完成了井場設(shè)備的三維建模,并在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了井場的虛擬場景,并實現(xiàn)了虛擬場景的人機交互功能；3.對節(jié)流管匯的節(jié)流閥控制算法進行了參數(shù)整定,并對PLC進行了配置與開發(fā),完成了系統(tǒng)的PLC控制功能：4.結(jié)合虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的特點,對其遠程通信方式進行了研究,并在此基礎(chǔ)上完成了虛擬系統(tǒng)通信模塊的配置與開發(fā),從而實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的遠程控制功能。5.對數(shù)據(jù)庫及三維模型存取方式進行了設(shè)計,并基于.NET框架,運用C#語言開發(fā)了一套集虛擬教學(xué)、在線場景構(gòu)建、遠程節(jié)流回壓控制為一體的控壓鉆井節(jié)流回壓控制系統(tǒng)。本文所設(shè)計的基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的控壓鉆井節(jié)流回壓遠程控制系統(tǒng),不僅能進行教學(xué)培訓(xùn),還能根據(jù)不同井場配置進行在線場景構(gòu)建。此外,還能使工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)從井場級匯入到場外工作區(qū),使場外工作區(qū)實現(xiàn)對井場與人員操作的監(jiān)管,并通過虛擬場景在線加載,以最為直觀的方式遙控井場設(shè)備,不僅能減少專家到現(xiàn)場的時間和費用,還能使其透過屏幕實施專家決策,從而打破石油領(lǐng)域內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用局限性,推進石油企業(yè)信息化及數(shù)字油田的建設(shè)。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE22

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本文編號：1195924