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一、实验介绍

本实验可进行水平定向钻机的虚拟现实仿真操作，主要用于初步训练学生对水平定向钻机的基础知识、基本操作及钻进工艺的学习和掌握。

二、实验目的

1.熟悉水平定向钻机虚拟现实实训系统的软件环境。

2.熟悉水平定向钻机的适用环境。

3.熟悉水平定向钻机的种类及其适用范围。

4.掌握水平定向钻机的基础知识，包括钻机的基本组成，各组成部分的基本功能等。

5.掌握水平定向钻机的基本操作，如落塔/起塔、行走、给进、回拖、夹紧/松开钻杆、钻机倾角设置、钻头角度调整、速度调控等基本操作。

三、实验操作说明

步骤1：培训人员坐在安装有水平定向钻机虚拟现实实训系统软件的计算机前，打开虚拟现实实训系统，鼠标点击“开机”按钮（钻机上已安装好一根钻杆、钻头钻具组合）。

图1 开机界面

步骤2：鼠标点击“前进”、“后退”和“停止”按钮使虚拟钻机到达现场，钻机移动到指定位置停止。

图2 钻机运行到指定位置

步骤3：鼠标点击“伸出支腿”按钮放下液压支腿固定钻机。

图3 钻机支腿伸出

步骤4：根据设计要求调整钻进角度，在“调节钻进角”组合控件框内的文本框内输入角度值，钻进角度随之发生改变（一般工程可设为15-20度）。

图4 调整钻进角

步骤5：点击钻杆装卸栏的“前夹紧”“后夹紧”，再点击“卸扣”转动卸扣油缸，使钻杆与动力头分离，点击“下钻杆”，动力头回拖，并拆下已装上的钻杆。

图5 下钻杆

步骤6：点击“上钻杆”，装上已拆下的钻杆，动力头前进，并与钻杆连接。

图6 上钻杆

步骤7：点击“高速马达开关”，选择“正转”，在“动力头推拉”组合框内先点击“开关”复选框控件开启允许进给操作，上下移动滚动条调节动力头进给速度，钻头保持直线进给（第一根钻杆一般保持直线钻进以保护钻机）。

图7 钻杆给进

步骤8：待一根钻杆进尺完成后，停止钻进，再次点击“动力头推拉”组合框内“开关”复选框控件停止进给操作，同时，点击“高速马达开关”，关闭动力头回转。

图8 钻杆停止给进

步骤9：在导向钻进过程中，调整钻进轨迹，在“钻头角度”栏文本框内输入一个角度值，并点击“确定角度”，可改变钻头方向；此时，不打开“高速马达开关”，仅在“动力头推拉”组合框内先点击“开关”复选框控件开启允许进给操作，即可实现造斜钻进。

图9 造斜钻进

步骤10：重复步骤5到9，即可完成一次导向钻进任务。

步骤11：回扩，假设已经将回扩钻头与钻杆连接，打开“高速马达开关”旋转钻杆和回扩器，在“动力头拉推”组合框内先点击“开关”复选框控件开启允许回拖操作，上下移动摇杆调节动力头回拖速度。

步骤12：回拖铺管，假设已将待敷设管道与回扩器连接，打开“高速马达开关”旋转钻杆和回扩器，在“动力头推拉”组合框内先点击“开关”复选框控件开启允许回拖操作，上下移动摇杆调节动力头回拖速度。

步骤13：实验结束后，关闭“高速马达开关”，取消“开关”复选框控件，点击“收回支腿”，点击“前进”、“后退”和“停止”按钮使钻机离开现场，钻机移动到指定位置停止，鼠标点击“退出按钮”。