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三维可视化技术在石油钻井中的应用

发布时间:2023-06-09

编辑人:灵图互动

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三维可视化技术是常见于石油钻井生产中的一种技术形式,三维可视化技术在石油钻井中的应用通过该技术建立基于石油钻井的三维模型,能清晰掌握石油钻井过程中的基本资料,进而分析生产、施工风险,不仅能推动安全生产建设,也能提高石油企业效益,具有良好的应用价值。

三维可视化技术在石油钻井中的应用

1. 三维可视化技术应用分析

1.1 基于数学模型的三维可视化技术

基于数学模型的三维可视化技术是三维可视化技术在石油行业中应用的代表。在技术应用过程中,相关人员主要通过现代信息设备的图像基础,在掌握数学模型的基础上,将具体的数据信息资料体现在屏幕上,并在数据交流中对相关数据信息进行处理。一般在建立三维可视化技术的数学模型中,可视化结果都能以静态的结果显示相关资料,并保证整个模型数据的可操作性,也可以为后期石油钻井生产提供更加全面的数据。

1.2 基于GIS的三维可视化技术

基于GIS的三维可视化技术通过对地理数据进行操作、分析、集成、控制,进而输出多种地理数据信息,保证技术人员能获取更加全面的石油钻井生产资料。基于GIS三维可视化技术的关键,就是分析空间对象的空间分布规律,并在明确不同相关要素主体的基础上确定空间对象的性质,并完成相应的计算。而在建立GIS可视化技术模型后相关人员能直接查阅大量的空间地理信息,进而获取图形资料,这为石油钻井生产提供了大量的数据支撑。

三维可视化技术应用分析

2. 三维可视化技术在石油钻井中的应用领域

2.1 应用三维可视化优化井眼轨道设计

石油钻井同地质和油藏等部门对井眼轨迹都有着各自不同的要求和约束条件,应用传统的轨迹设计方法和流程,通常需经过较长的商讨时间才能平衡彼此的分歧。为此,在优化井眼轨道及靶区的设计和石油钻井施工过程中,石油钻井工程师应加强同相关学科和部门的交流,与他们达成共识,最终形成风险尽可能小的设计方案。上述学科共享资料和评价资料的可靠性可以通过三维图形和三维可视化来实现。在三维可视化环境中可以综合所有可利用的数据,解决任意类型的轨迹设计、石油钻井目标和平台设计、井眼轨迹不确定性和防碰分析等石油钻井轨迹综合设计问题。

(1)首先,在三维可视化环境中输入和显示相关的地质和工程数据。

(2)然后,评选石油钻井目标。

(3)最后,确定最佳井眼轨道和控制体,方法是以侧石油钻井能获得的产量数及石油钻井费用与安全性等作为衡量标准,对从多个侧钻点钻同一个选定的目标进行形象直观的交互式评价,最终得到满足各部门要求的侧钻轨迹。

三维可视化技术在石油钻井中的应用领域

2.2 应用三维可视化实时分析和数据决策

在石油钻井施工工程中,石油钻井工程师要及时了解泵排量、立管压力、转盘转速、扭矩和摩阻等工程参数和当前的井深、井斜、方位及与邻近井眼的空间关系,还应该了解钻头所钻过的地层情况和即将钻遇的地层情况,以便及时采用和调整钻进参数,保持良好的石油钻井性能,防止意外事故的发生。在钻进过程中应用三维可视化技术,借助可视化工具,可以综合利用钻前地质模型数据和实时测量数据,使石油钻井工程师与地质和地球物理工程师进行有效的交流,并在井场和办公室及不同地点的专家之间架起了沟通的桥梁,及时了解所钻地层的情况,为快速有效地做出和传达石油钻井决策提供了有力的保障。

2.3 应用三维可视化有效的预防和处理井下复杂和事故

在石油钻井过程中,常会出现井下复杂和事故。如果能预测可能发生的石油钻井问题,在出现石油钻井问题时能较准确地知道原因,并能熟练地将它的危险程度降到最小,使井下复杂和一些事故在萌芽中被解决。通常,引起石油钻井事故的原因很多,涉及到工程、地质和力学面的诸多因素。在石油钻井工程中,应用由石油钻井工程师、地质和地球物理工程师参与建立的共享的地质力学模型可以有效地解决这一问题。应用三维可视化技术,可以形象直观地将上述数据综合在一起,将石油钻井事故同与之相关的地质、力学特征紧密联系起来,转为一般石油钻井人员能够使用的,并可以同地质相关人员交流的信息,从而加速对石油钻井事故的了解,也有利于预测潜在的事故隐患,提前做好预防措施和应急计划。


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