一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法
【专利摘要】本发明涉及计算机应用领域，针对当前油井灌浆过程中，灌浆过程描述困难、灌浆流程表达不清晰的问题，提供一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法。与已有技术相比较具有直观、有效、操作简单，并能够实现灌浆过程中各种流体类型的状态实时展示等优点。
【专利说明】一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法
[0001] 本发明涉及一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法，属于计算机应用 领域，特别是计算机图形学与可视化【技术领域】。 技术背景
[0002] 油井灌浆是油气开采过程中的一项重要工作，灌浆过程中所涉及到的流体种类 多，对于灌浆过程的准确描述也非常复杂。但到目前为止，对于油井灌浆的过程展示，仍然 局限于数据的展示或静态状态的展示。其不足之处为：不能实时、直观的还原油井灌浆的过 程。
[0003] 随着自动控制、计算机仿真需求的提高，对油井灌浆过程实时展示方法的探讨，成 为一个急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明提出的目的是针对当前油井灌浆过程中，灌浆过程描述困难、灌浆流程表 达不清晰的问题，提供一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法。
[0005] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
[0006] -种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法，包含如下步骤：
[0007] 步骤1 :建立二维直角坐标系，具体为：以油井井口中心点为坐标原点（用符号0 表不）；过井底中心点作一条坚直向上的直线（用符号LL表不）；以过坐标原点0,并与直 线LL垂直相交的方向为X轴；以过坐标原点0垂直向下的方向为Y轴。
[0008] 步骤2 :油井由多个井段组成，井段两端端面的中心点称为定位点。获取油井各定 位点坐标，连接各定位点建立油井中心线。
[0009] 步骤3 :根据步骤2所述各定位点坐标计算各定位点井深。第1个定位点（即井 口位置）井深为D印= 0 ;第η个定位点的井深根据公式（1)计算得到，η彡2。
[0010] Depthn = Depthn-i+Distn-i (1)
[0011] 其中，DeptlVi为第n-1个定位点的井深，DistM为第η个定位点与第n-1个定位 点的距离，可使用公式（2)计算得到。
[0012]
【权利要求】
1. 一种基于可视化技术的油井灌浆过程实时展示方法，其特征在于：其包含如下步 骤： 步骤1 :建立二维直角坐标系，具体为：以油井井口中心点为坐标原点O;过井底中心点 作一条坚直向上的直线LL;以过坐标原点0,并与直线LL垂直相交的方向为X轴；以过坐标 原点0垂直向下的方向为Y轴； 步骤2 :油井由多个井段组成，井段两端端面的中心点称为定位点；获取油井各定位点 坐标，连接各定位点建立油井中心线； 步骤3 :根据步骤2所述各定位点坐标计算各定位点井深；第1个定位点（即井口位 置）井深为D印= 0 ;第n个定位点的井深根据公式（1)计算得到，n彡2 ; Depthn =DepthnJDiStlri(1) 其中Depthlri为第n-1个定位点的井深，Distlri为第n个定位点与第n-1个定位点的 距离，可使用公式（2)计算得到；
其中（xn，yn，zn)和（Xlri,yn_i，Zlri)分别为第n个和第n-1个定位点坐标； 步骤4:建立定位点信息表，包括：定位点唯一编号、定位点X轴坐标、定位点Y轴坐 标和定位点井深；所述定位点井深的值是由步骤3计算得到，第n个定位点井深的值即为 Depthn ;将每一个定位点生成一条记录，添加至定位点信息表中； 步骤5 :建立井段信息表，包括：井段唯一编号、井段尾深点坐标、井段头深点坐标、井 段尾深、井段头深和井段长度；所述井段头深和井段尾深即为井段两端的定位点井深，其中 井段头深>井段尾深；所述井段长度的值是由步骤3计算得到，第n个和第n-1个定位点之 间的井段称为第n-1个井段，其值为Distlri;将油井的每一个井段生成一条记录，添加至井 段信息表中； 步骤6:为井筒、石油套管以及油井灌浆过程中涉及到的每一种流体类别设计一种纹 理图片，并为每一种纹理图片编排唯一编号；所述流体类别包括钻井液、先导浆、冲洗液、隔 离液、领浆、尾浆、重泥浆、原泥浆；所述井筒、石油套管及各种流体与纹理图片一一对应； 步骤7:加载井筒和石油套管形状数据，所述井筒形状数据包括：井筒内径，所述石油 套管形状数据包括：石油套管内径和石油套管外径；为井筒、石油套管及各种流体类别加 载与之对应的纹理图片；为井筒设置展示结果中的井筒壁厚； 步骤8 :根据步骤4中建立的定位点信息表，建立井筒绘制信息表，包括：井筒定位点路 径、井筒纹理编号、井筒内径和井筒壁厚；所述井筒定位点路径是由定位点信息表中的定位 点，按井深值从小至大的顺序连接而成；所述井筒纹理编号为步骤6中为井筒对应的纹理 图片编排的唯一编号； 步骤9:根据步骤4中建立的定位点信息表，建立石油套管绘制信息表，包括：石油套管 定位点路径、石油套管纹理编号、石油套管外径；所述石油套管定位点路径是由定位点信息 表中的定位点，按井深值从小至大的顺序连接而成；所述石油套管纹理编号为步骤6中为 石油套管对应的纹理图片编排的唯一编号； 步骤10 :实时采集灌浆过程中各流体类型的状态数据；所述状态数据包含流体形状、 流体类别、流体段头深和流体段尾深；所述流体形状包括内管型和环空型；在内管型流体 和环空型流体中，每一种流体对应一个流体段，流体段两端端面中心点的井深称为流体段 的头深和尾深，对于内管型流体，其头深> 尾深；对于环空型流体，其头深< 尾深； 步骤11 :针对步骤10采集到的灌浆过程中每一时刻的各流体类型的状态数据，执行步 骤12至步骤14,获得当前时刻的灌浆过程展示结果，直至灌浆过程结束； 步骤12 :根据当前时刻的各流体类型的状态数据建立流体段信息表，包括：流体段唯 一编号、流体形状、流体类别、流体段头深、流体段尾深、流体段头深点、流体段尾深点和流 体段所包含的所有定位点；每一种流体形状的流体类型对应一条记录； 其中每一个流体段的流体段头深点、流体段尾深点和流体段所包含的所有定位点，可 通过执行步骤12. 1至步骤12. 5的操作得到； 步骤12. 1 :针对当前流体段，根据步骤5得到的井段信息表查询当前流体段头深所在 的井段，并使用公式（3)计算当前流体段头深在当前井段中的深度比例U;
其中为当前流体段头深，Dh和Dt分别为当前井段头深和井段尾深； 步骤12. 2 :针对当前流体段，根据步骤5得到的井段信息表，使用公式（4)计算当前流 体段头深的深度比例U在油井中心线上对应的坐标点，该坐标点称为流体段头深点；
其中，（xH，yH)和（xT，yT)分别是当前井段头深点坐标和尾深点坐标；（Xll,yw)为当前 流体段头深点坐标； 步骤12. 3 :针对当前流体段，根据步骤5得到的井段信息表查询当前流体段尾深所在 的井段，并使用公式（5)计算当前流体段尾深在当前井段中的深度比例U;
其中为当前流体段尾深，Dh和Dt分别为当前井段头深和井段尾深； 步骤12. 4:针对当前流体段，根据步骤5得到的井段信息表，使用公式（6)计算当前流 体段尾深的深度比例U'在油井中心线上对应的坐标点，该坐标点称为流体段尾深点；
其中，（xH，yH)和（xT，yT)分别是当前井段头深点坐标和尾深点坐标；Ge'w，y' w)为 当前流体段尾深点坐标； 步骤12. 5 :根据步骤4中建立的定位点信息表，查找井深在当前流体段尾深和头深之 间的定位点，即得到当前流体段所包含的所有定位点； 步骤13 :为当前时刻的各流体类型的状态数据建立流体段绘制信息表，包括：流体段 唯一编号、流体段纹理编号、流体段定位点路径；每一种流体形状的流体类型对应一条记 录；其中，所述流体段纹理编号为步骤6中为当前流体段的流体类型对应的纹理图片编排 的唯一编号；每一个流体段定位点路径可通过如下操作得到： 对于内管型流体段定位点路径，由流体段头深点、流体段所包含的所有定位点以及流 体段尾深点，按井深值从大至小的顺序连接而成； 对于环空型流体段定位点路径，由流体段头深点、流体段所包含的所有定位点以及流 体段尾深点，按井深值从小至大的顺序连接而成； 步骤14 :针对当前时刻的灌浆过程各流体类型的状态数据，执行绘制过程，获得当前 时刻的灌浆过程展示结果；具体操作为： 步骤14. 1 :根据井筒绘制信息表，选择井筒纹理编号所对应的纹理，使用井筒内径与2 倍井筒壁厚之和作为画笔宽度，按照井筒定位点路径绘制井筒展示结果； 步骤14. 2 :根据流体段绘制信息表，针对所有流体形状为环空型流体段，选择流体段 纹理编号所对应的纹理，使用井筒内径作为画笔宽度，按照流体段定位点路径绘制流体段 展示结果； 步骤14. 3 :根据石油套管绘制信息表，选择石油套管纹理编号所对应的纹理，使用石 油套管外径作为画笔宽度，按照石油套管定位点路径绘制石油套管展示结果； 步骤14. 4 :根据流体段绘制信息表，针对所有流体形状为内管型流体段，选择流体段 纹理编号所对应的纹理，使用石油套管内径作为画笔宽度，按照流体段定位点路径绘制流 体段展示结果。
【文档编号】G06T11/00GK104268908SQ201410441297
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】陈红倩, 陈谊, 侯堃, 蔡强 申请人:北京工商大学