三维可视化井筒动态监控系统研究及实现

论文摘要

随着勘探开发水平的提高、勘探开发难度的加大,油气勘探对工程技术的要求越来越高。将三维可视化技术应用于钻井轨道设计和检测的三维可视化井筒动态监控技术能够直观形象准确的展示三维井身结构和井身轨迹、实时模拟钻井过程,为优化钻井、加快勘探周期,提高勘探开发的效益提供技术支持。本文介绍了国内外三维井眼轨迹显示、井筒检测技术研究的发展轨迹,对比了几个典型性的应用系统的特点。指出,目前在国内还缺少将钻井现场各专业数据集成在井筒轨迹上的三维可视化相关系统,也缺乏相关的监控信息的交互操作。本文结合三维可视化井筒动态监控系统的开发实践,给出了系统的整体设计,重点介绍了在钻井眼轨迹的三维可视化、老井轨迹的三维可视化、在钻井与老井的防碰扫描、在钻井与设计井轨迹的偏离扫描等四个模块的功能设计、模块对象的序列交互以及模块实现。在模块实现部分介绍了在钻井查询及三维轨迹绘制、老井查询及三维轨迹绘制、在钻井与老井的防碰扫描的算法分析及设计。本系统在VC++6.0环境下结合OpenGL三维图形库实现,能够实现在钻井眼轨迹的实时显示,老井轨迹的三维显示,实钻井眼轨迹与设计井眼轨迹的偏离检测以及实钻井眼轨迹与区域内老井井眼轨迹的碰撞检测等功能,为三维井眼轨迹的动态监控的实现提供了一种参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究目标、研究内容
• 1.3.1 课题研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 相关技术理论
• 2.1 井眼轨迹基本概念
• 2.1.1 水平投影图
• 2.1.2 垂直投影图
• 2.1.3 垂直剖面图
• 2.2 井眼轨迹碰撞检测
• 2.3 三维井筒建模
• 2.3.1 三维井筒建模目的
• 2.3.2 建模基本过程
• 2.4 三维图形绘制基础
• 2.4.1 三维图形绘制基本流程
• 2.4.2 图形变换基础
• 2.4.3 真实感图形绘制
• 2.5 开发环境与工具
• 第3章 系统功能概要及架构设计
• 3.1 井眼设计轨道三维可视化
• 3.2 实时动态井眼轨迹监控
• 3.3 设计与实钻轨迹的对比分析
• 3.4 在钻井与老井的防碰扫描
• 第4章 功能模块设计
• 4.1 在钻井眼轨迹的三维可视化
• 4.1.1 功能点分析
• 4.1.2 模块对象序列交互图
• 4.2 老井轨迹的三维可视化
• 4.2.1 功能点分析
• 4.2.2 模块对象序列交互图
• 4.3 在钻井与老井的防碰扫描
• 4.3.1 功能点分析
• 4.3.2 模块对象交互序列图
• 4.4 在钻井与设计井轨迹的偏离扫描
• 4.4.1 功能点分析
• 4.4.2 模块对象顺序交互图
• 4.5 信息即时提示
• 第5章 模块实现
• 5.1 在钻井查询及三维轨迹绘制
• 5.1.1 功能说明
• 5.1.2 数据来源及算法
• 5.1.3 运行效果
• 5.2 老井查询及三维轨迹绘制
• 5.2.1 功能说明
• 5.2.2 数据来源及算法
• 5.2.3 运行效果
• 5.3 在钻井与老井的防碰扫描
• 5.3.1 功能说明
• 5.3.2 算法
• 5.3.3 运行效果
• 5.4 信息即时提示
• 第6章 结论与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢