石油管柱仿三維繪制軟件研究

周志宏 (長江大學機械工程學院,湖北荊州434023)

劉湘瑜 (中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院,北京102249)

在石油勘探開發中,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,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,質量也不高。為了解決這個問題,筆者設計了一個軟件,用GDI+繪出帶有仿三維的套管程序和油管柱的圖。繪圖過程簡單易用,圖形漂亮。還可以以矢量圖EMF格式復制到Word文檔中,圖形無論放大縮小,質量沒有變化。

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記,便于技術人員校對。

為了滿足不同的審美眼光,可以用戶自己選擇地層填充圖標,水泥填充圖標以及套管顏色等。

套管程序輸入完畢,可以通過復制圖形,將GDI+繪制的圖形命令復制到剪切板上,粘貼到Powerpoint或Word中。由于粘貼的是矢量圖,放大時不會產生鋸齒。圖形占用的存儲空間很小,圖1所示的圖形僅占20KB左右。粘貼后Word文檔打開時非常迅速。

圖1 套管程序輸入界面

2 測試管柱示意圖的裝配

在石油勘探中,常常需要進行地層測試得出儲油層的一些主要參數和油層的儲量,為進一步開發提供決策依據。地層測試需要在測試管柱布置許多工具,如安全循環閥、關井閥等。

圖2是測試管柱的裝配界面。左側是測試管柱裝配位置,右側是工具庫。裝配時,利用拖放的方式進行裝配,從右邊的工具庫中找到相應的工具,按住左鍵拖拉至左側管柱的相應位置松開左鍵,該工具即被裝配到此處。

通過點擊左上的表格圖標,可打開表格,如圖3所示。輸入相應的數據,如名稱、外徑、內徑、上扣扣型、下扣扣型、下入深度和長度等。如果已經輸入這些數據,當鼠標移動到該工具時,會顯示該工具的名稱,長度和下入深度等參數,便于設計人員參考。

圖2 測試管柱裝配界面

圖3 測試管柱的參數輸入界面

3 測試管柱和套管程序示意圖

圖4為套管程序和井中測試管柱示意圖。示意圖顯示了套管程序的所有參數,也標出了封隔器的下深。圖中的各層套管柱的顯示長短可以自由調節,測試層的顯示位置也可以進行動態調整。若需要調整某套管串長度或測試層顯示位置,只需將鼠標移到該段標記位置,按住左鍵拖拉鼠標,可將這個位置上下移動。

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

4 井眼軌跡的輸入

隨著石油勘探開發技術的發展,越來越多的井不是直井,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井時常用的井深、井斜角和方位角表示。

圖4 套管程序和井中測試管柱示意圖

該軟件有幾種輸入方式:①表格輸入,在相應的表格處輸入相應的測井數據可得到井眼軌跡;②文本文件輸入,打開有一系列井深、井斜角和方位角數據的文本文件,井眼軌跡就立即被輸入到計算機中;③Excel文件拷貝,如果數據在Excel文件中,選中井深、井斜角和方位角數據的3列,復制到相應的表格處即可。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有井眼軌跡的三維圖,通過移動相應的滑條可旋轉圖形,以便于從各個角度觀測井眼軌跡。

井眼軌跡輸入完畢后,如果已經輸入了套管程序,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 測試管柱工具圖標制作

測試管柱裝配時需要的工具庫圖標,可以由用戶自己設計完成,這些圖標是一個一個的EMF矢量文件。制作時打開相應的界面,如圖7所示。繪制時,用戶可以根據工具的特點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種畫刷,即線性漸變畫刷 LinearGradientBrush和路徑漸變畫刷PathGradientBrush,繪制仿三維的管道示意圖。圖標設計完畢后,通過保存,即可將該圖標存入工具庫中,裝配時就可用。

圖7 工具庫圖標制作界面

6 結 語

筆者研制了繪制石油管柱的仿三維圖形的軟件。應用該軟件,用戶可以方便地輸入套管程序、設計測試管柱、輸入井眼軌跡。根據輸入的數據繪制套管程序示意圖,測試管柱示意圖以及套管程序-測試管柱示意圖。可以繪制定向井和水平井的套管程序示意圖。軟件還提供了測試管柱工具圖標的設計工具。繪制的圖形具有三維陰影效果,是矢量格式,質量高,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,為現場技術人員制作高質量的圖形提供了很好的工具。

[1]Chand M.GDI+圖形程序設計[M].韓江譯.北京:電子工業出版社,2005.