石油管柱仿三维绘制软件研究

周志宏 (长江大学机械工程学院,湖北荆州434023)

刘湘瑜 (中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京102249)

在石油勘探开发中,套管柱和钻杆柱或油管柱使用非常广泛。表示井筒的套管程序和下入的油管等时,图形方式显示可以清晰地表示套管柱的尺寸和下入位置,有助于技术人员间的交流。目前有许多油田依靠Word中的绘图命令绘制这些图,作图既繁复,质量也不高。为了解决这个问题,笔者设计了一个软件,用GDI+绘出带有仿三维的套管程序和油管柱的图。绘图过程简单易用,图形漂亮。还可以以矢量图EMF格式复制到Word文档中,图形无论放大缩小,质量没有变化。

1 套管程序的输入

套管程序输入,包括钻头尺寸,钻井深度,套管外径,套管壁厚,套管的顶部深度和下入深度以及水泥返深等的输入。为了简化输入,便于修改,套管程序输入用表格方式输入。在输入表格的左边显示套管程序的示意图,其中也包括套管下入深度等的标记,便于技术人员校对。

为了满足不同的审美眼光,可以用户自己选择地层填充图标,水泥填充图标以及套管颜色等。

套管程序输入完毕,可以通过复制图形,将GDI+绘制的图形命令复制到剪切板上,粘贴到Powerpoint或Word中。由于粘贴的是矢量图,放大时不会产生锯齿。图形占用的存储空间很小,图1所示的图形仅占20KB左右。粘贴后Word文档打开时非常迅速。

图1 套管程序输入界面

2 测试管柱示意图的装配

在石油勘探中,常常需要进行地层测试得出储油层的一些主要参数和油层的储量,为进一步开发提供决策依据。地层测试需要在测试管柱布置许多工具,如安全循环阀、关井阀等。

图2是测试管柱的装配界面。左侧是测试管柱装配位置,右侧是工具库。装配时,利用拖放的方式进行装配,从右边的工具库中找到相应的工具,按住左键拖拉至左侧管柱的相应位置松开左键,该工具即被装配到此处。

通过点击左上的表格图标,可打开表格,如图3所示。输入相应的数据,如名称、外径、内径、上扣扣型、下扣扣型、下入深度和长度等。如果已经输入这些数据,当鼠标移动到该工具时,会显示该工具的名称,长度和下入深度等参数,便于设计人员参考。

图2 测试管柱装配界面

图3 测试管柱的参数输入界面

3 测试管柱和套管程序示意图

图4为套管程序和井中测试管柱示意图。示意图显示了套管程序的所有参数,也标出了封隔器的下深。图中的各层套管柱的显示长短可以自由调节,测试层的显示位置也可以进行动态调整。若需要调整某套管串长度或测试层显示位置,只需将鼠标移到该段标记位置,按住左键拖拉鼠标,可将这个位置上下移动。

套管程序和井中测试管柱示意图也可以复制到剪切板,粘贴到Word和Powerpoint文档中去。

4 井眼轨迹的输入

随着石油勘探开发技术的发展,越来越多的井不是直井,而是定向井,或者是水平井。定向井和水平井的井眼轨迹一般用测井时常用的井深、井斜角和方位角表示。

图4 套管程序和井中测试管柱示意图

该软件有几种输入方式:①表格输入,在相应的表格处输入相应的测井数据可得到井眼轨迹;②文本文件输入,打开有一系列井深、井斜角和方位角数据的文本文件,井眼轨迹就立即被输入到计算机中;③Excel文件拷贝,如果数据在Excel文件中,选中井深、井斜角和方位角数据的3列,复制到相应的表格处即可。图5为井眼轨迹输入界面。

图5 井眼轨迹输入界面

在井眼轨迹输入界面的左侧有井眼轨迹的三维图,通过移动相应的滑条可旋转图形,以便于从各个角度观测井眼轨迹。

井眼轨迹输入完毕后,如果已经输入了套管程序,可以将定向井或水平井的套管程序示意图绘出,如图6所示。

图6 水平井套管程序示意图

5 测试管柱工具图标制作

测试管柱装配时需要的工具库图标,可以由用户自己设计完成,这些图标是一个一个的EMF矢量文件。制作时打开相应的界面,如图7所示。绘制时,用户可以根据工具的特点用合适几何图形表示。

为了具有三维阴影效果,利用GDI+提供的2种画刷,即线性渐变画刷 LinearGradientBrush和路径渐变画刷PathGradientBrush,绘制仿三维的管道示意图。图标设计完毕后,通过保存,即可将该图标存入工具库中,装配时就可用。

图7 工具库图标制作界面

6 结 语

笔者研制了绘制石油管柱的仿三维图形的软件。应用该软件,用户可以方便地输入套管程序、设计测试管柱、输入井眼轨迹。根据输入的数据绘制套管程序示意图,测试管柱示意图以及套管程序-测试管柱示意图。可以绘制定向井和水平井的套管程序示意图。软件还提供了测试管柱工具图标的设计工具。绘制的图形具有三维阴影效果,是矢量格式,质量高,占用存贮容量少,并可以方便地拷贝到剪切板,粘贴到Word和Powerpoint中。软件界面友好,使用方便,为现场技术人员制作高质量的图形提供了很好的工具。

[1]Chand M.GDI+图形程序设计[M].韩江译.北京:电子工业出版社,2005.