石油管柱仿三維繪制軟件研究

周志宏 (長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,湖北荊州434023)

劉湘瑜 (中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院,北京102249)

在石油勘探開(kāi)發(fā)中,套管柱和鉆桿柱或油管柱使用非常廣泛。表示井筒的套管程序和下入的油管等時(shí),圖形方式顯示可以清晰地表示套管柱的尺寸和下入位置,有助于技術(shù)人員間的交流。目前有許多油田依靠Word中的繪圖命令繪制這些圖,作圖既繁復(fù),質(zhì)量也不高。為了解決這個(gè)問(wèn)題,筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)軟件,用GDI+繪出帶有仿三維的套管程序和油管柱的圖。繪圖過(guò)程簡(jiǎn)單易用,圖形漂亮。還可以以矢量圖EMF格式復(fù)制到Word文檔中,圖形無(wú)論放大縮小,質(zhì)量沒(méi)有變化。

1 套管程序的輸入

套管程序輸入,包括鉆頭尺寸,鉆井深度,套管外徑,套管壁厚,套管的頂部深度和下入深度以及水泥返深等的輸入。為了簡(jiǎn)化輸入,便于修改,套管程序輸入用表格方式輸入。在輸入表格的左邊顯示套管程序的示意圖,其中也包括套管下入深度等的標(biāo)記,便于技術(shù)人員校對(duì)。

為了滿(mǎn)足不同的審美眼光,可以用戶(hù)自己選擇地層填充圖標(biāo),水泥填充圖標(biāo)以及套管顏色等。

套管程序輸入完畢,可以通過(guò)復(fù)制圖形,將GDI+繪制的圖形命令復(fù)制到剪切板上,粘貼到Powerpoint或Word中。由于粘貼的是矢量圖,放大時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鋸齒。圖形占用的存儲(chǔ)空間很小,圖1所示的圖形僅占20KB左右。粘貼后Word文檔打開(kāi)時(shí)非常迅速。

圖1 套管程序輸入界面

2 測(cè)試管柱示意圖的裝配

在石油勘探中,常常需要進(jìn)行地層測(cè)試得出儲(chǔ)油層的一些主要參數(shù)和油層的儲(chǔ)量,為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供決策依據(jù)。地層測(cè)試需要在測(cè)試管柱布置許多工具,如安全循環(huán)閥、關(guān)井閥等。

圖2是測(cè)試管柱的裝配界面。左側(cè)是測(cè)試管柱裝配位置,右側(cè)是工具庫(kù)。裝配時(shí),利用拖放的方式進(jìn)行裝配,從右邊的工具庫(kù)中找到相應(yīng)的工具,按住左鍵拖拉至左側(cè)管柱的相應(yīng)位置松開(kāi)左鍵,該工具即被裝配到此處。

通過(guò)點(diǎn)擊左上的表格圖標(biāo),可打開(kāi)表格,如圖3所示。輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù),如名稱(chēng)、外徑、內(nèi)徑、上扣扣型、下扣扣型、下入深度和長(zhǎng)度等。如果已經(jīng)輸入這些數(shù)據(jù),當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到該工具時(shí),會(huì)顯示該工具的名稱(chēng),長(zhǎng)度和下入深度等參數(shù),便于設(shè)計(jì)人員參考。

圖2 測(cè)試管柱裝配界面

圖3 測(cè)試管柱的參數(shù)輸入界面

3 測(cè)試管柱和套管程序示意圖

圖4為套管程序和井中測(cè)試管柱示意圖。示意圖顯示了套管程序的所有參數(shù),也標(biāo)出了封隔器的下深。圖中的各層套管柱的顯示長(zhǎng)短可以自由調(diào)節(jié),測(cè)試層的顯示位置也可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。若需要調(diào)整某套管串長(zhǎng)度或測(cè)試層顯示位置,只需將鼠標(biāo)移到該段標(biāo)記位置,按住左鍵拖拉鼠標(biāo),可將這個(gè)位置上下移動(dòng)。

套管程序和井中測(cè)試管柱示意圖也可以復(fù)制到剪切板,粘貼到Word和Powerpoint文檔中去。

4 井眼軌跡的輸入

隨著石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的井不是直井,而是定向井,或者是水平井。定向井和水平井的井眼軌跡一般用測(cè)井時(shí)常用的井深、井斜角和方位角表示。

圖4 套管程序和井中測(cè)試管柱示意圖

該軟件有幾種輸入方式:①表格輸入,在相應(yīng)的表格處輸入相應(yīng)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)可得到井眼軌跡;②文本文件輸入,打開(kāi)有一系列井深、井斜角和方位角數(shù)據(jù)的文本文件,井眼軌跡就立即被輸入到計(jì)算機(jī)中;③Excel文件拷貝,如果數(shù)據(jù)在Excel文件中,選中井深、井斜角和方位角數(shù)據(jù)的3列,復(fù)制到相應(yīng)的表格處即可。圖5為井眼軌跡輸入界面。

圖5 井眼軌跡輸入界面

在井眼軌跡輸入界面的左側(cè)有井眼軌跡的三維圖,通過(guò)移動(dòng)相應(yīng)的滑條可旋轉(zhuǎn)圖形,以便于從各個(gè)角度觀測(cè)井眼軌跡。

井眼軌跡輸入完畢后,如果已經(jīng)輸入了套管程序,可以將定向井或水平井的套管程序示意圖繪出,如圖6所示。

圖6 水平井套管程序示意圖

5 測(cè)試管柱工具圖標(biāo)制作

測(cè)試管柱裝配時(shí)需要的工具庫(kù)圖標(biāo),可以由用戶(hù)自己設(shè)計(jì)完成,這些圖標(biāo)是一個(gè)一個(gè)的EMF矢量文件。制作時(shí)打開(kāi)相應(yīng)的界面,如圖7所示。繪制時(shí),用戶(hù)可以根據(jù)工具的特點(diǎn)用合適幾何圖形表示。

為了具有三維陰影效果,利用GDI+提供的2種畫(huà)刷,即線性漸變畫(huà)刷 LinearGradientBrush和路徑漸變畫(huà)刷PathGradientBrush,繪制仿三維的管道示意圖。圖標(biāo)設(shè)計(jì)完畢后,通過(guò)保存,即可將該圖標(biāo)存入工具庫(kù)中,裝配時(shí)就可用。

圖7 工具庫(kù)圖標(biāo)制作界面

6 結(jié) 語(yǔ)

筆者研制了繪制石油管柱的仿三維圖形的軟件。應(yīng)用該軟件,用戶(hù)可以方便地輸入套管程序、設(shè)計(jì)測(cè)試管柱、輸入井眼軌跡。根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)繪制套管程序示意圖,測(cè)試管柱示意圖以及套管程序-測(cè)試管柱示意圖?？梢岳L制定向井和水平井的套管程序示意圖。軟件還提供了測(cè)試管柱工具圖標(biāo)的設(shè)計(jì)工具。繪制的圖形具有三維陰影效果,是矢量格式,質(zhì)量高,占用存貯容量少,并可以方便地拷貝到剪切板,粘貼到Word和Powerpoint中。軟件界面友好,使用方便,為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員制作高質(zhì)量的圖形提供了很好的工具。

[1]Chand M.GDI+圖形程序設(shè)計(jì)[M].韓江譯.北京:電子工業(yè)出版社,2005.