浅析定向井轨迹可视化方法

郭智勇

摘 要：定向钻井技术实现了了传统钻井技术无法解决的问题，但是定向井眼轨迹却无法直观的呈现出来，本文对定向井眼轨迹可视化实现方法展开探讨。

关键词：定向井;轨迹可视化;钻井技术

定向井施工技术可以对井眼轨迹进行控制，使轨迹按着施工方案设计的曲线钻进，要想控制好钻井轨迹，需要采用先进的控制技术、监测设备和钻井工艺。定向井钻井技术的应用，解决了复杂地面条件对于油气开采的约束，油气资源可以充分的得到开发利用，减少施工作业的成本。对定向井眼轨迹进行设计，不但要充分考虑到地下储层的实际情况，施工工艺等多方面的因素，还应该对钻进过程中可以碰到突发情况进行了解和掌握。施工技术是决定井眼轨迹的关键因素。由于钻井作业生成的井眼轨迹没有办法直接有肉眼进行观察，必须要借助先进的测井设备实现对井眼轨迹数据采集处理，从得到的井眼参数中对轨迹的实际情况进行分析。随着科学技术的不断进步，三维立体成像技术可以使抽象的数据信息转变为直观的立体图像，本文将对定向井采用的可视化办法展开论述。

1水平井眼轨迹概述

钻井所形成的井眼轨迹为一条平滑的、位于地下储层中的孔道曲线，由于地层厚度比较大，没有合适的办法对轨迹进行细致的观察，如果想要精准把井眼轨迹形态描述出来必须要得到轨迹参数。随着科学技术的发展进步，人们对定向井形成的轨迹进地了解可以采用可视化的技术，借助井眼轨迹参数可以把其转变为直观的三维可视化轨迹模型，该技术已经在定向井得到了广泛的应用。受到地下储层中地质因素限制，钻井作业实现形成的轨迹会与施工设计间存在着较大的差异，定向井的施工过程中需要对轨迹不断进行调整。所以，只有得到真实的井眼轨迹数据，才能准确的创建出三维可视化模型，定向井眼轨迹的参数主要有轨迹的坐标参数、钻井工艺和基础参数等，基础参数中有井眼的倾斜角度、方位角和井身尺寸等，是对钻井施工生成的基本的形态进行科学的描述。而坐标参数是实现井眼轨迹三维可视化的前提，主要是由局部位置以及整体的坐标一起进行描述。在可视化处理时，井眼整体坐标会通过变换而生成模型坐标，再利用局部位置坐标数据和整体坐标数据组建立体的可视化模型。井眼轨迹的系统描述以整体坐标数据来完成的，把井眼作为可视化建模的中心，横向和纵向建立起可视化坐标系。局部坐标则把某一监测点当成中心位置点。因为测点位置存在断续性，，每个测量位置相互间呈现出离散性。在实际的钻井轨迹测量过程中，为了使井眼轨迹生成的曲线具有良好的光滑性，一般情况下应该对测点参数实现插值运算。所以，三维立体可视化数据信息都源自到井眼轨迹中的整体参数。井眼轨迹参数坐标变换时，生成的模型坐标数据也可以用于几何模型。

2定向井眼轨迹可视化方法分析

在对定向井眼轨迹实现三维立体可视化的转换时，需要借助计算机图像处理技术，通过模型的顶点处理、图像元素的组装、裁切和光栅化技术处理，从而生成井眼轨迹三维立体图像。而对顶点进行技术处理过程中，应该把顶点位置坐标利用矩阵乘法处理后进行模型转换。井眼轨迹的全面可视化无法实现整体的显示。所以，应该对超出范围外的图像部位进行剪切处理，降低了片元处理数量和光栅化运算工作量。再对图元进行合理的组装，把顶点坐标数据通过变换之后实现几何对象的图像呈现。呈现的图像多为三角形或四角形等。剪切就是完成图像元素的显示具体实现过程，光纤化处理是把图像元素转变为片元信息数据实现过程，在此以前，应该把顶点图像进行剪切处理。把其转换为片元信息数据之后，再明确好像素和几何形体的色彩。用像素点来取代原来的直线图像，实现的是对图像的光栅化处理。随后就進行片元对象的处理。也就是把通过光栅化处理之后的信息数据采用像素的表现形式在显示设备中呈现出来，三维立体图像中去除掉每一种隐藏面，把图像明暗相互间转化处理好，从而实现了片元处理的全部过程。经过上述处理之后的图像具有很好的真实感，几何形体表面也呈现出来的逼真的效果。片元处理是生成三维立体图像最后的步骤，把最后的数据信息存储之后，便可以在显示设备中实现对图像数据的提取。

3定向井眼轨迹可视化系统的实现方法研究

定向钻井形成的井眼轨迹向着可视化方向转变，需要借助计算机图像处理软件来组建处理系统。人们对图像进行观察是对客观世界进行感知的最为直接的办法，采用三维立体图像来对井眼轨迹进行显示，可以所抽象的井眼轨迹参数转变了直观的图像。利用三维立体图像，科研人员充分对井眼轨迹的形成的进行深入的研究分析，掌握其中的控制规律，从而为钻井技术的发展进步提供数据支持，也可以为钻井施工方案制定提供参考。井眼轨迹数据转变为图像可以更加具体和形象对实际轨迹进行描述，通过计算机图像处理软件，可以实现对井眼轨迹图像的旋转和平移等多种操作功能，满足可视化图像设计的多种要求。定向井三维立体可视化管理系统中具有数据管理，创建井眼轨迹模型和地下储层地质情况仿真等。数据库管理系统中的井眼轨迹数据信息的录入，应该采用手工的方式，主要包括在定向井眼轨迹数据、地下储层岩性分析和钻井作业数据等。显示设备中呈现的如果是真实的井眼轨迹，那么它将会是弯曲形状的细线，所以，为了更好的把井眼轨迹形态呈现出来，需要操作计算机软件来对其进行缩放处理。

4结束语

综上所述，定向井眼轨迹采用图像的方式进行描述，可以更加直观、立体的对定向井实际轨迹进行有效的控制，对于提高定向井钻井技术有着十分重要的价值。采用三维立体图像处理技术，可以把定向井眼轨迹参数转化为生动的三维图像，对于及时发现井眼深处的缺陷起到十分重要的作用。定向井眼轨迹的可视化转变，首行需要获取到轨迹的参数，通过坐标变换和插值运算等处理变化，组建井眼轨迹三维坐标，再建立计算机模型的坐标系，把轨迹的数据信息在计算机模型中体现出来。实现定点转换处理、光栅化和片元处理以后，对缓存的数据信息进行提取从而展示在显示设备中，从而实现了定向井眼轨迹模型的组建。利用该模型，可以把井眼轨迹中的数据进行更加形象的表现出来，为定向井施工作业提供数据支持，可以有效的指导定向井施工作业。

参考文献：

[1]袁野. 井眼轨迹预测及井眼轨迹三维可视化研究[D].东北石油大学，2017.

[2]陈刚，杨雪，潘保芝，蒋必辞.井眼轨迹计算及可视化研究现状[J].世界地质，2015，34（03）：830-841.