一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法
【專利摘要】本發明涉及計算機應用領域，針對當前油井灌漿過程中，灌漿過程描述困難、灌漿流程表達不清晰的問題，提供一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法。與已有技術相比較具有直觀、有效、操作簡單，并能夠實現灌漿過程中各種流體類型的狀態實時展示等優點。
【專利說明】一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法
[0001] 本發明涉及一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法，屬于計算機應用 領域，特別是計算機圖形學與可視化【技術領域】。 技術背景
[0002] 油井灌漿是油氣開采過程中的一項重要工作，灌漿過程中所涉及到的流體種類 多，對于灌漿過程的準確描述也非常復雜。但到目前為止，對于油井灌漿的過程展示，仍然 局限于數據的展示或靜態狀態的展示。其不足之處為：不能實時、直觀的還原油井灌漿的過 程。
[0003] 隨著自動控制、計算機仿真需求的提高，對油井灌漿過程實時展示方法的探討，成 為一個急需解決的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明提出的目的是針對當前油井灌漿過程中，灌漿過程描述困難、灌漿流程表 達不清晰的問題，提供一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法。
[0005] 本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0006] -種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法，包含如下步驟：
[0007] 步驟1 :建立二維直角坐標系，具體為：以油井井口中心點為坐標原點（用符號0 表不）；過井底中心點作一條堅直向上的直線（用符號LL表不）；以過坐標原點0,并與直 線LL垂直相交的方向為X軸；以過坐標原點0垂直向下的方向為Y軸。
[0008] 步驟2 :油井由多個井段組成，井段兩端端面的中心點稱為定位點。獲取油井各定 位點坐標，連接各定位點建立油井中心線。
[0009] 步驟3 :根據步驟2所述各定位點坐標計算各定位點井深。第1個定位點（即井 口位置）井深為D印= 0 ;第η個定位點的井深根據公式（1)計算得到，η彡2。
[0010] Depthn = Depthn-i+Distn-i (1)
[0011] 其中，DeptlVi為第n-1個定位點的井深，DistM為第η個定位點與第n-1個定位 點的距離，可使用公式（2)計算得到。
[0012]
【權利要求】
1. 一種基于可視化技術的油井灌漿過程實時展示方法，其特征在于：其包含如下步 驟： 步驟1 :建立二維直角坐標系，具體為：以油井井口中心點為坐標原點O;過井底中心點 作一條堅直向上的直線LL;以過坐標原點0,并與直線LL垂直相交的方向為X軸；以過坐標 原點0垂直向下的方向為Y軸； 步驟2 :油井由多個井段組成，井段兩端端面的中心點稱為定位點；獲取油井各定位點 坐標，連接各定位點建立油井中心線； 步驟3 :根據步驟2所述各定位點坐標計算各定位點井深；第1個定位點（即井口位 置）井深為D印= 0 ;第n個定位點的井深根據公式（1)計算得到，n彡2 ; Depthn =DepthnJDiStlri(1) 其中Depthlri為第n-1個定位點的井深，Distlri為第n個定位點與第n-1個定位點的 距離，可使用公式（2)計算得到；
其中（xn，yn，zn)和（Xlri,yn_i，Zlri)分別為第n個和第n-1個定位點坐標； 步驟4:建立定位點信息表，包括：定位點唯一編號、定位點X軸坐標、定位點Y軸坐 標和定位點井深；所述定位點井深的值是由步驟3計算得到，第n個定位點井深的值即為 Depthn ;將每一個定位點生成一條記錄，添加至定位點信息表中； 步驟5 :建立井段信息表，包括：井段唯一編號、井段尾深點坐標、井段頭深點坐標、井 段尾深、井段頭深和井段長度；所述井段頭深和井段尾深即為井段兩端的定位點井深，其中 井段頭深>井段尾深；所述井段長度的值是由步驟3計算得到，第n個和第n-1個定位點之 間的井段稱為第n-1個井段，其值為Distlri;將油井的每一個井段生成一條記錄，添加至井 段信息表中； 步驟6:為井筒、石油套管以及油井灌漿過程中涉及到的每一種流體類別設計一種紋 理圖片，并為每一種紋理圖片編排唯一編號；所述流體類別包括鉆井液、先導漿、沖洗液、隔 離液、領漿、尾漿、重泥漿、原泥漿；所述井筒、石油套管及各種流體與紋理圖片一一對應； 步驟7:加載井筒和石油套管形狀數據，所述井筒形狀數據包括：井筒內徑，所述石油 套管形狀數據包括：石油套管內徑和石油套管外徑；為井筒、石油套管及各種流體類別加 載與之對應的紋理圖片；為井筒設置展示結果中的井筒壁厚； 步驟8 :根據步驟4中建立的定位點信息表，建立井筒繪制信息表，包括：井筒定位點路 徑、井筒紋理編號、井筒內徑和井筒壁厚；所述井筒定位點路徑是由定位點信息表中的定位 點，按井深值從小至大的順序連接而成；所述井筒紋理編號為步驟6中為井筒對應的紋理 圖片編排的唯一編號； 步驟9:根據步驟4中建立的定位點信息表，建立石油套管繪制信息表，包括：石油套管 定位點路徑、石油套管紋理編號、石油套管外徑；所述石油套管定位點路徑是由定位點信息 表中的定位點，按井深值從小至大的順序連接而成；所述石油套管紋理編號為步驟6中為 石油套管對應的紋理圖片編排的唯一編號； 步驟10 :實時采集灌漿過程中各流體類型的狀態數據；所述狀態數據包含流體形狀、 流體類別、流體段頭深和流體段尾深；所述流體形狀包括內管型和環空型；在內管型流體 和環空型流體中，每一種流體對應一個流體段，流體段兩端端面中心點的井深稱為流體段 的頭深和尾深，對于內管型流體，其頭深> 尾深；對于環空型流體，其頭深< 尾深； 步驟11 :針對步驟10采集到的灌漿過程中每一時刻的各流體類型的狀態數據，執行步 驟12至步驟14,獲得當前時刻的灌漿過程展示結果，直至灌漿過程結束； 步驟12 :根據當前時刻的各流體類型的狀態數據建立流體段信息表，包括：流體段唯 一編號、流體形狀、流體類別、流體段頭深、流體段尾深、流體段頭深點、流體段尾深點和流 體段所包含的所有定位點；每一種流體形狀的流體類型對應一條記錄； 其中每一個流體段的流體段頭深點、流體段尾深點和流體段所包含的所有定位點，可 通過執行步驟12. 1至步驟12. 5的操作得到； 步驟12. 1 :針對當前流體段，根據步驟5得到的井段信息表查詢當前流體段頭深所在 的井段，并使用公式（3)計算當前流體段頭深在當前井段中的深度比例U;
其中為當前流體段頭深，Dh和Dt分別為當前井段頭深和井段尾深； 步驟12. 2 :針對當前流體段，根據步驟5得到的井段信息表，使用公式（4)計算當前流 體段頭深的深度比例U在油井中心線上對應的坐標點，該坐標點稱為流體段頭深點；
其中，（xH，yH)和（xT，yT)分別是當前井段頭深點坐標和尾深點坐標；（Xll,yw)為當前 流體段頭深點坐標； 步驟12. 3 :針對當前流體段，根據步驟5得到的井段信息表查詢當前流體段尾深所在 的井段，并使用公式（5)計算當前流體段尾深在當前井段中的深度比例U;
其中為當前流體段尾深，Dh和Dt分別為當前井段頭深和井段尾深； 步驟12. 4:針對當前流體段，根據步驟5得到的井段信息表，使用公式（6)計算當前流 體段尾深的深度比例U'在油井中心線上對應的坐標點，該坐標點稱為流體段尾深點；
其中，（xH，yH)和（xT，yT)分別是當前井段頭深點坐標和尾深點坐標；Ge'w，y' w)為 當前流體段尾深點坐標； 步驟12. 5 :根據步驟4中建立的定位點信息表，查找井深在當前流體段尾深和頭深之 間的定位點，即得到當前流體段所包含的所有定位點； 步驟13 :為當前時刻的各流體類型的狀態數據建立流體段繪制信息表，包括：流體段 唯一編號、流體段紋理編號、流體段定位點路徑；每一種流體形狀的流體類型對應一條記 錄；其中，所述流體段紋理編號為步驟6中為當前流體段的流體類型對應的紋理圖片編排 的唯一編號；每一個流體段定位點路徑可通過如下操作得到： 對于內管型流體段定位點路徑，由流體段頭深點、流體段所包含的所有定位點以及流 體段尾深點，按井深值從大至小的順序連接而成； 對于環空型流體段定位點路徑，由流體段頭深點、流體段所包含的所有定位點以及流 體段尾深點，按井深值從小至大的順序連接而成； 步驟14 :針對當前時刻的灌漿過程各流體類型的狀態數據，執行繪制過程，獲得當前 時刻的灌漿過程展示結果；具體操作為： 步驟14. 1 :根據井筒繪制信息表，選擇井筒紋理編號所對應的紋理，使用井筒內徑與2 倍井筒壁厚之和作為畫筆寬度，按照井筒定位點路徑繪制井筒展示結果； 步驟14. 2 :根據流體段繪制信息表，針對所有流體形狀為環空型流體段，選擇流體段 紋理編號所對應的紋理，使用井筒內徑作為畫筆寬度，按照流體段定位點路徑繪制流體段 展示結果； 步驟14. 3 :根據石油套管繪制信息表，選擇石油套管紋理編號所對應的紋理，使用石 油套管外徑作為畫筆寬度，按照石油套管定位點路徑繪制石油套管展示結果； 步驟14. 4 :根據流體段繪制信息表，針對所有流體形狀為內管型流體段，選擇流體段 紋理編號所對應的紋理，使用石油套管內徑作為畫筆寬度，按照流體段定位點路徑繪制流 體段展示結果。
【文檔編號】G06T11/00GK104268908SQ201410441297
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】陳紅倩, 陳誼, 侯堃, 蔡強 申請人:北京工商大學