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钻井工程是一项操作复杂、技术要求严格的工艺生产过程，当发生溢流或者井涌时，如果操作不当会引起井喷等一系列重大事故。因此对钻井工作人员的素质有很高的要求，对整个钻井过程有相当的了解，让一位技术不过关的操作人员上岗是十分危险的，也是不现实的。所以研制用于培训操作人员的钻井模拟仿真器是十分必要的。
本文在对石油钻井及井控技术进行研究与理解的基础上，采用计算机技术、数字仿真技术及多媒体技术，对钻井及井控过程进行了模拟研究，并结合仿真井控设备，实现了一套能够模拟正常钻进、起下钻具、以及发生井涌后的关井、压井训练及事故处理等钻井与井控过程的钻井井控模拟培训系统。论文工作有以下几个方面：对钻井过程中钻井人员的操作过程模拟进行了研究，实现了正常钻进与起下钻的计算机模拟；研究了正常钻进及起下钻时井内发生井涌的计算机模拟过程，分别建立了正常钻进及起下钻时发生井涌的计算机模型，详细分析了模型的求解过程；结合现场拍摄和利用三维动画技术实现了钻井过程中转盘的转动、起下钻、防喷器的开关等三维场景的动态显示与控制，并对井控过程中井下状况进行了二维模拟；对钻井井控模拟训练的需要，采用C++语言设计了整个系统软件，包括数据采集、井控仿真、网络传输、操作评分管理、操作曲线输出以及人机界面等多个部分。整个软件按照反映各种井控规律及设备性能的数学模型编成，并配有相应的数字声响和数字视频动画软件，可以逼真地模拟钻井及井控过程。