一种基于Web架构的三维井身轨迹显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，包括：油气井数据处理模块获取油气井井斜数据；三维坐标生成模块根据井斜数据生成三维坐标；第一坐标传输模块将三维坐标存放至脚本程序中并发送给客户端Web浏览器；客户端Web浏览器启动时从服务器端加载第二坐标传输模块、绘制模块、三维图形渲染引擎和交互模块，并将脚本程序发送给第二坐标传输模块；第二坐标传输模块从脚本程序中解析出三维坐标；绘制模块根据三维坐标绘制三维井身轨迹几何图形；三维图形渲染引擎对三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染；交互模块根据用户输入的操作命令，控制绘制系统和三维图形渲染引擎进行更新处理。本发明考虑了井斜数据的不同存储格式，以及在不同Web浏览器环境下的应用，具有较高的通用性。
【专利说明】一种基于Web架构的三维井身轨迹显示系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维图像显示【技术领域】，具体地，涉及一种基于Web架构的三维井身轨迹显示系统。
【背景技术】
[0002]随着油田油气井生产数据规模日益增大，在分布式环境下，为了便于多用户对油气井的管理，降低系统升级和维护代价，基于Web架构的管理系统成为当前油气井生产的主要工具。近些年，绿色油田的不断推进及油田钻井与开发技术的进步，占地少、产量高的定向井、丛式井等复杂结构井逐年增多，井身轨迹日趋复杂。井眼轨迹是制订油气井生产措施的重要依据，直观查看油气井真实的三维井眼轨迹能够辅助生产方案设计。
[0003]但是目前只能在单机版软件中实现三维井身轨迹的显示，而在日趋占据重要地位的基于Web架构的油气井生产管理系统中，一直缺乏有效的解决方案，许多Web软件只能以静态图片形式来简单地呈现三维井身轨迹，无法从全方位角度来对井身轨迹进行观察。
[0004]此外，井身轨迹是利用井的测斜数据进行绘制的，而目前复杂结构井数量巨大，并且这些油井的测斜数据都存放在存储形式各异的油田数据库中，若实时展现大批量复杂结构井的井身轨迹，需要从存储形式各异的油田数据库中提取测斜数据，然后转换成标准的数据格式才能应用，由于各油田的数据存储形式不一致，针对每一种数据存储形式单独进行处理的过程相当复杂，因此急需自动化、本地化的油气井生产数据处理技术。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的主要目的在于提供一种基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，以提供一种能够在Web环境下动态浏览三维井身轨迹的解决方案。
[0006]为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，包括:油气井数据处理模块、服务器端数据库、三维坐标生成模块、第一坐标传输模块、客户端Web浏览器、第二坐标传输模块、绘制模块、三维图形渲染引擎和交互模块；其中，
[0007]所述油气井数据处理模块用于远程获取油气井井斜数据，并将其存储至所述服务器端数据库中；
[0008]所述三维坐标生成模块用于根据所述服务器端数据库中存储的井斜数据生成绘制三维井身轨迹所需的三维坐标；
[0009]所述第一坐标传输模块用于根据所述客户端Web浏览器的版本及运行环境，将所述三维坐标存放至该客户端Web浏览器可运行的脚本程序中，并将所述脚本程序发送给该客户端Web浏览器；
[0010]所述客户端Web浏览器启动时从服务器端加载所述第二坐标传输模块、绘制模块、三维图形渲染引擎和交互模块；用于将接收到的脚本程序转发给所述第二坐标传输模块；[0011]所述第二坐标传输模块用于根据所述客户端Web浏览器的版本及运行环境，从所述脚本程序中解析出三维坐标，并将所述三维坐标发送给所述绘制模块；
[0012]所述绘制模块用于根据所述三维坐标绘制三维井身轨迹几何图形，并在绘制完成后触发所述三维图形渲染引擎；
[0013]所述三维图形渲染引擎用于对所述三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染；
[0014]所述交互模块用于根据用户输入的操作命令，控制所述绘制系统对已绘制的三维井身轨迹几何图形进行更新处理，并控制所述三维图形渲染引擎对更新后的三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染。
[0015]借助于上述技术方案，本发明基于油气井井斜数据生成三维坐标，并通过Web浏览器动态显示三维井身轨迹，该系统可全方位多视角观察井身轨迹，能够为油气井生产管理提供可靠的依据，此外，本发明考虑了井斜数据的不同存储格式，以及在不同Web浏览器环境下的应用，具有较高的通用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明实施例一提供的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统的结构示意图；
[0018]图2是本发明实施例一提供的油气井数据处理模块的结构示意图；
[0019]图3是本发明实施例一提供的绘制模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]实施例一
[0022]本实施例提供一种基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，如图1所示，该系统包括:油气井数据处理模块11、服务器端数据库12、三维坐标生成模块13、第一坐标传输模块14、客户端Web浏览器15、第二坐标传输模块16、绘制模块17、三维图形渲染引擎18和交互模块19;其中，
[0023]所述油气井数据处理模块11用于远程获取油气井井斜数据，并将其存储至所述服务器端数据库12中；
[0024]所述三维坐标生成模块13用于根据所述服务器端数据库12中存储的井斜数据生成绘制三维井身轨迹所需的三维坐标；
[0025]所述第一坐标传输模块14用于根据所述客户端Web浏览器15的版本及运行环境，将所述三维坐标存放至该客户端Web浏览器15可运行的脚本程序中，并将所述脚本程序发送给该客户端Web浏览器15 ；
[0026]所述客户端Web浏览器15启动时从服务器端加载所述第二坐标传输模块16、绘制模块17、三维图形渲染引擎18和交互模块19;用于将接收到的脚本程序转发给所述第二坐标传输模块16 ；
[0027]所述第二坐标传输模块16用于根据所述客户端Web浏览器15的版本及运行环境，从所述脚本程序中解析出三维坐标，并将所述三维坐标发送给所述绘制模块17 ；
[0028]所述绘制模块17用于根据所述三维坐标绘制三维井身轨迹几何图形，并在绘制完成后触发所述三维图形渲染引擎18 ；
[0029]所述三维图形渲染引擎18用于对所述三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染；
[0030]所述交互模块19用于根据用户输入的操作命令，控制所述绘制系统对已绘制的三维井身轨迹几何图形进行更新处理，并控制所述三维图形渲染引擎18对更新后的三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染。
[0031]具体的，本实施例中，服务器端存储油气井数据处理模块11、服务器端数据库12、三维坐标生成模块13、第一坐标传输模块14、第二坐标传输模块16、绘制模块17、三维图形渲染引擎18和交互模块19,客户端Web浏览器15启动时从服务器端加载第二坐标传输模块16、绘制模块17、三维图形渲染引擎18和交互模块19。
[0032]本实施例中的第二坐标传输模块16、绘制模块17、三维图形渲染引擎18和交互模块19都为小型客户端控件，能够快速嵌入到客户端Web浏览器15中，不同于目前采用服务器端控件绘制井身轨迹的技术，本实施例是通过嵌入到客户端Web浏览器15中的绘制模块17和三维图形渲染引擎18实现三维井身轨迹的展示，并且通过嵌入到客户端Web浏览器15中的交互模块19实现提供用户的在线交互，相比于采用服务器端控件绘制井身轨迹的技术，本实施例对网络环境的要求较低，缩短了用户的等待时间，具有较高的实用性。
[0033]考虑到客户端Web浏览器15的类型众多，Web浏览器的版本及运行环境各异，本实施例通过第一坐标传输模块14和第二坐标传输模块16实现该显不系统与多种类型Web浏览器的兼容性，具体如下:本实施例中首先利用位于服务器端的第一坐标传输模块14将三维坐标存放于当前客户端Web浏览器15可运行的脚本程序中，然后利用加载至客户端Web浏览器15中的第二坐标传输模块16从该脚本程序中解析出三维坐标，该过程充分考虑了当前客户端Web浏览器15的版本及运行环境，使得三维坐标能够顺利传输至绘制模块17。
[0034]优选的，所述服务器端存储至少一个第二坐标传输模块16，所述至少一个第二坐标传输模块16与至少一种客户端Web浏览器15的版本及运行环境 对应；则所述客户端Web浏览器15从服务器端加载所述第二坐标传输模块16，具体为:所述客户端Web浏览器15从服务器端加载与该客户端Web浏览器15相对应的所述第二坐标传输模块16。
[0035]具体的，鉴于第二坐标传输模块16是被加载至客户端Web浏览器15中的小型客户端控件，为了在兼容各种类型的客户端Web浏览器15的同时，尽量缩小数据加载量，提高加载速度，本实施例中在服务器端提供多个第二坐标传输模块16,每一第二坐标传输模块16都与一种客户端Web浏览器15 对应,并且客户端Web浏览器15从服务器端加载第二坐标传输模块16时,根据自身的版本及运行环境，选择相对应的第二坐标传输模块16进行加载。[0036]实际应用中，由于油气井结构复杂且数量巨大，各油气井的生产数据并非采用统一的存储格式进行存储，这给本显示系统应用油气井生产数据绘制三维井身轨迹带来了不便。为了克服由于油气井生产数据的存储格式不同带来的困难，优选的，如图2所示，所述油气井数据处理模块11包括:数据读取单元111、格式确定及选择单元112、数据规则化单元113、数据归集处理单元114、井斜数据提取单元115 ;所述数据规则化单元113包括至少一个数据规则处理器1131 ;所述至少一个数据规则处理器1131与至少一种油气井生产数据的存储格式 对应；其中，
[0037]所述数据读取单元111用于远程读取油气井生产数据；
[0038]所述格式确定及选择单元112用于确定所述油气井生产数据的存储格式及选择相对应的数据规则处理器1131，并将所述读取的油气井生产数据发送给该相对应的数据规则处理器1131 ；
[0039]所述数据规则处理器1131用于将接收到的油气井生产数据进行规则化处理，得到具有统一存储格式的油气井数据；
[0040]所述数据归集处理单元114用于对各所述具有统一格式的油气井数据进行归集处理；
[0041]所述井斜数据提取单元115从所述归集处理后的数据中提取井斜数据，并存储到所述服务器端数据库12中。
[0042]具体的，需要先统计油气井生产数据的各种存储格式，并在设计该显示系统时为各种存储格式配置相对应的数据规则处理器1131 ;数据规则处理器1131中存储由一系列正则表达式组成的逻辑处理程序，该逻辑处理程序专门针对相对应的存储格式编写，能够解析该存储格式的数据，并将其处理成为具有统一设定规范的数据，以便后续进行统一化的归集处理；
[0043]远程读取的油气井数据经过数据规则处理器1131的处理并形成具有统一设定规范的数据后，由数据归集处理单元114对其进行集成，该步骤主要是去除重复数据，删除无效数据，将同一油气井的生产数据对应的井号做统一化处理，按照油田的组织结构(即油田公司、采油厂、区块、油井号)对生产数据进行归集；
[0044]井斜数据提取单元115是从归集处理后的生产数据中提取各油气井的斜深、井斜角、方位角等井斜数据，并按照油田的组织结构存储到服务器端数据库12中。
[0045]优选的，所述至少一种数据规则处理器1131包括:
[0046]文本规则处理器，用于对以文本格式存储的油气井生产数据进行规则化处理；
[0047]表格规则处理器，用于对以表格格式存储的油气井生产数据进行规则化处理；
[0048]数据库规则处理器，用于对以数据库形式存储的油气井生产数据进行规则化处理。
[0049]具体的，表格规则处理器用于处理例如Office软件及桌面型数据库生成的表格型数据，如Excel、Access等；数据库规则处理器用于处理各种网络型数据库存储的数据，如 Oracle、SQL Server、My SQL 等。
[0050]优选的，所述油气井数据处理模块11还包括:
[0051]更新单元，用于按照设定时间间隔定期触发所述数据读取单元111远程读取油气井生产数据；或者，接收到远程发送来的更新消息时，触发所述数据读取单元111远程读取油气井生产数据。
[0052]具体的，由于实际处理的油气井数量繁多、生产数据复杂且多变，要准确地展现油气井三维井身轨迹，则需要获取最新的油气井生产数据，本实施例中设置更新单元，使其按照设定时间间隔定期触发所述数据读取单元111远程读取油气井生产数据，或者在接收各油气井生产管理部门远程发送来的更新消息时，触发所述数据读取单元111远程读取油气井生产数据。
[0053]优选的，如图3所示，所述绘制模块17包括:自适应比例调整单元171、垂深坐标调整单元172、三维几何绘制单元173和三维文字生成单元174 ；
[0054]所述自适应比例调整单元171，用于根据所述客户端Web浏览器15的图像显示尺寸，对接收到的三维坐标进行缩放；
[0055]所述垂深坐标调整单元172，用于对接收到的三维坐标中的垂深坐标进行逆转，使垂深坐标的最大值位于垂深坐标轴与水平面的交汇处；
[0056]所述三维几何绘制单元173，用于根据所述缩放后的三维坐标以及逆转后的垂深坐标，绘构成三维井身轨迹的线段；
[0057]所述三维文字生成单元174，用于读取字体库生成用于描述三维井身轨迹的文字。
[0058]具体的，自适应比例调整单元171将三维坐标缩放，以适应当前客户端Web浏览器15的图像显示尺寸。
[0059]垂深坐标调整单元172将垂深坐标进行逆转，使其最大值位于垂深坐标轴与水平面的交汇处，以使得绘制出的三维井身轨迹符合实际的井身特点。
[0060]三维几何绘制单元173是根据缩放后的三维坐标及逆转后的垂深坐标，绘制构成三维井身轨迹的线段，该过程可具体拆分为垂深方向上每一横切水平面的绘制，即先在每一横切水平面上绘制组成井身轨迹的线段，然后完成垂深方向上各横切水平面的上述绘制，形成三维井身轨迹几何图形，之后等待三维图形渲染引擎18对其进行三维效果渲染。
[0061]三维文字生成单元174，读取字体库，并赋予字体坐标、亮度、颜色、组名称以及旋转角度等。
[0062]本实施例中的三维图形渲染引擎18为小型客户端控件，能够在启动客户端Web浏览器15的同时快速完成加载，当绘制模块17完成三维井身轨迹几何图形的绘制之后，绘制模块17触发三维图形渲染引擎18对已经绘制的三维井身轨迹几何图形进行渲染，实现三维效果。本实施例中三维图形渲染引擎18的具体实现原理可参考目前常见的三维图形渲染技术，此处不再赘述。
[0063]本实施例中的交互模块19也为小型客户端控件，能够在启动客户端Web浏览器15的同时快速完成加载。交互模块19用于接收用户通过鼠标、键盘等输入的操作命令(这些命令包括移动、旋转、放大和缩小等)，解析这些操作命令以生成位移数据、旋转角度、镜头距离等信息，并将这些解析得到的信息传递给绘制模块17中的三维几何绘制单元173、三维文字生成单元174以及三维图形渲染引擎18，进一步的，三维几何绘制单元173根据这些信息对当前已绘制完成的三维井身轨迹几何图形进行更新计算，三维文字生成单元174根据这些信息对当前已生成的文字数据进行更新计算，三维图形渲染引擎18对更新后的三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染，最终完成三维井身轨迹的更新。
[0064]综上所述，本发明实施例提供的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统具有以下有益效果:
[0065](I)提供Web环境下动态显示三维井身轨迹的解决方案，可全方位多视角观察井身轨迹，为油气井生产管理提供可靠的依据；
[0066](2)考虑了井斜数据的不同存储格式，能够对多种存储格式的生产数据进行统一化处理，从中得到油气井井斜数据，进而生成用于绘制三维井身轨迹的三维坐标；
[0067](3)能够与多种客户端Web浏览器兼容，具有较高的通用性；
[0068](4)将模块设计成客户端小型控件的形式，能够快速加载到客户端Web浏览器中，对网络环境要求低，用户等待时间短。
[0069]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，包括:油气井数据处理模块、服务器端数据库、三维坐标生成模块、第一坐标传输模块、客户端Web浏览器、第二坐标传输模块、绘制模块、三维图形渲染引擎和交互模块；其中， 所述油气井数据处理模块用于远程获取油气井井斜数据，并将其存储至所述服务器端数据库中； 所述三维坐标生成模块用于根据所述服务器端数据库中存储的井斜数据生成绘制三维井身轨迹所需的三维坐标； 所述第一坐标传输模块用于根据所述客户端Web浏览器的版本及运行环境，将所述三维坐标存放至该客户端Web浏览器可运行的脚本程序中，并将所述脚本程序发送给该客户端Web浏览器； 所述客户端Web浏览器启动时从服务器端加载所述第二坐标传输模块、绘制模块、三维图形渲染引擎和交互模块；用于将接收到的脚本程序转发给所述第二坐标传输模块； 所述第二坐标传输模块用于根据所述客户端Web浏览器的版本及运行环境，从所述脚本程序中解析出三维坐标，并将所述三维坐标发送给所述绘制模块； 所述绘制模块用于根据所述三维坐标绘制三维井身轨迹几何图形，并在绘制完成后触发所述三维图形渲染引擎； 所述三维图形渲染引擎用于对所述三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染； 所述交互模块用于根据用户输入的操作命令，控制所述绘制系统对已绘制的三维井身轨迹几何图形进行更新处理，并控制所述三维图形渲染引擎对更新后的三维井身轨迹几何图形进行三维效果渲染。
2.根据权利要求 1所述的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，所述油气井数据处理模块包括:数据读取单元、格式确定及选择单元、数据规则化单元、数据归集处理单元、井斜数据提取单元；所述数据规则化单元包括至少一个数据规则处理器；所述至少一个数据规则处理器与至少一种油气井生产数据的存储格式一一对应；其中， 所述数据读取单元用于远程读取油气井生产数据； 所述格式确定及选择单元用于确定所述油气井生产数据的存储格式及选择相对应的数据规则处理器，并将所述读取的油气井生产数据发送给该相对应的数据规则处理器；所述数据规则处理器用于将接收到的油气井生产数据进行规则化处理，得到具有统一存储格式的油气井数据； 所述数据归集处理单元用于对各所述具有统一存储格式的油气井数据进行归集处理； 所述井斜数据提取单元从所述归集处理后的数据中提取井斜数据，并存储到所述服务器端数据库中。
3.根据权利要求2所述的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，所述至少一种数据规则处理器包括: 文本规则处理器，用于对以文本格式存储的油气井生产数据进行规则化处理； 表格规则处理器，用于对以表格格式存储的油气井生产数据进行规则化处理； 数据库规则处理器，用于对以数据库形式存储的油气井生产数据进行规则化处理。
4.根据权利要求2所述的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，所述油气井数据处理模块还包括: 更新单元，用于按照设定时间间隔定期触发所述数据读取单元远程读取油气井生产数据；或者，接收到远程发送来的更新消息时，触发所述数据读取单元远程读取油气井生产数据。
5.根据权利要求1所述的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，所述服务器端存储至少一个第二坐标传输模块，所述至少一个第二坐标传输模块与至少一种客户端Web浏览器的版本及运行环境一一对应；则所述客户端Web浏览器从服务器端加载所述第二坐标传输模块，具体为: 所述客户端Web浏览器从服务器端加载与该客户端Web浏览器相对应的所述第二坐标传输模块。
6.根据权利要求1所述的基于Web架构的三维井身轨迹的显示系统，其特征在于，所述绘制模块包括:自适应比例调整单元、垂深坐标调整单元、三维几何绘制单元和三维文字生成单元； 所述自适应比例调整单元，用于根据所述客户端Web浏览器的图像显示尺寸，对接收到的三维坐标进行缩放； 所述垂深坐标调整单元，用于对接收到的三维坐标中的垂深坐标进行逆转； 所述三维几何绘制单元，用于根据所述缩放后的三维坐标以及逆转后的垂深坐标，绘制构成三维井身轨迹的线段； 所述三维文字生成单元，用/于读取字体库生成用于描述三维井身轨迹的文字。
【文档编号】G06F3/14GK103440114SQ201310300235
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】马文明, 张建军, 师俊峰, 赵瑞东, 熊春明, 张鑫, 孙慧峰, 刘炎 申请人:中国石油天然气股份有限公司