图6 seismic 公司 Seismitarium可视化系统
可视化技术在石油行业的应用实例
• 石油集输
在石油集输方面,可视化技术可以综合利用 地理信息技术所特有的空间分析功能和强有力 的可视化表达能力,在基础空间数据支持下,对深 埋于地下的输油气管线的空间分布、输油能力、 工作状况等方面进行管理,充分利用现有的输油 管线从而更好的控制成本。在管线出现故障时, 通过分析地理位置和故障类型以及管线结构等 因素,维修人员能够迅速找出故障点并加以解决。 同时,为管道线路的设计和管理提供了高效、快 捷的辅助手段,从而提高油气管道管理业务工作 的可视化水平和工作效率。
图3
井位构布置
塔河油田河道砂体立体显示图
可视化技术在石油行业的应用实例
• 石油钻井
石油钻井方面,可视化技术可以综合所有 可利用的数据,解决任意类型的轨迹设计、钻 井目标和平台设计、井眼轨迹不确定性和防 碰分析等问题(图5 所示) 。在钻进过程中借 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 和传达钻井决策提供有力的保障。同时通过 可视化环境,可以直观地了解井眼经过的地层, 各地层的地质、力学特点,以及发生的钻井问 题,如在某个层段发生了钻井事故,有哪些可供 借鉴的经验和措施。在钻井施工和今后的井 眼设计过程中,就可为事故的预测和处理提供 有效的参考。
基于虚拟现实的可视化技术
虚拟现实(Virtual Reality) 技术是一项 综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交 互技术、传感技术、人工智能等领域。它 是用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉 等感觉,使人通过适当装置,自然地对虚拟世 界进行体验和交互。其在石油勘探中应用 较多。
基于GIS的可视化技术
可视化技术在石油行业的应用实例
• 油田设施管理和石油产品销售规划
在石油行业,从勘探开发、油气集输储运、炼油化工到产品销售,其主 要业务的开展,在很大程度上依赖于各类相关设备设施的正常工作,因此,有 效地规划、操作和维护这些设备设施显得非常重要。可视化技术能辅助设 施管理,包括油田地面工程各专业系统设施定位,地面建筑、设备定位,平衡 电网负载,设备设施可视化管理与运行状况跟踪,规划设施维护,跟踪能耗等。 对于炼油、化工产品销售业务,可利用可视化技术分析市场销售数据、产 品信息、人口统计信息、交通信息以及供需平衡数据来有效地选择和建立 销售点,并通过分析历史客户数据来决定销售点的仓储及发展规划。目前 我国在油田设施管理中应用可视化技术的例子较少,有少数几个炼油、化 工企业尝试性地建设了基于GIS 的厂区综合管线管理可视化系统、加油站 管理可视化系统、石化安全监控可视化系统外,几乎再没有实施可视化技 术的经历。
图5
可视化钻井平台设计图
可视化技术在石油行业的应用实例
• 石油钻井
美国Texaco 公司在休斯敦建成了世界上第一个 油气工业专用的虚拟现实可视化中心,它可以实 时进行钻井勘探分析、钻井设计、钻井轨迹跟 踪。随后美国seismic 公司推出成本较低的可视 化系统—Seismi2tarium 和相应的支持软件(图6 所示) 。Seismitarium系统不仅保持了现有地震 解释功能,而且提供了浸入式三维环境,可有效地 提高地震解释的速度和精度。在Seismitarium 系统上进行地震解释如同在野外露头上绘制特 征图,数据体的动画功能包括空间移动、变角度 旋转和变焦显示等,图像触发器允许在平面直线 观察与三维筒状观察间快速转换,也提供三维体 视观察,展示解释断层、地层和井眼的空间位置。 2003年我国石油工业第一套虚拟现实系统— Petro One 在中国石化股份有限公司石油勘探开 发研究院建成并投入使用,为我国的石油勘探事 业的可视化揭开了新的一页。
可视化技术在石油领域的应用
2011215039 孙晓宇
目前应用于石油行业的可视化技术
• 1.基于数学建模的可视化技术 • 2.基于虚拟现实的可视化技术 • 3.基于GIS的可视化技术
基于数学建模的的可视化技术
其运用计算机图形学和图象处理技术, 通过数学建模将数据信息转换成图像在屏 幕上显示出来,并可实施交互处理。基于数 学模型的可视化结果,不论是二维图形或三 维图形都是最终计算结果的静态显示,因此 缺点是交互性较低。其在石油钻井中应用 较多。
可视化技术在石油行业应用的发展趋势
(1) 与人工智能的结合 针对可视化技术在石油勘探开发领域的应用中存在的不足, 国内外有专家提出将人工智能与可视化技术集成应用,形成一种以数 据的高效管理和智能技术处理为主的数据挖掘技术,避免了数据浪费, 起到节省信息的作用,节约了数据重复收集和录入成本,为数字油田的 建设增加了利润空间,拓宽了信息高速公路。 (2) 与互联网技术的结合 可视化技术与当代互联网技术相结合产生了可视区域网络 技术。可视区域网络技术就是让用户使用各种客户端、各种系统,通 过网络访问超级可视化计算机。可同时邀请石油领域的地质工程师、 钻井工程师和油气储运工程师等专家一起介入到问题中来,让他们直 接处于协同的工作环境
图1
测井解释成果图
可视化技术在石油行业的应用实例
• 石油勘探
国内的吉和油田、塔河油田、新 沟油田等就使用了三维可视化软 Voxelgeo 来研究油田地质的断裂 结构和储集层的分布特征首先将 三维地震保幅数据体、相干数据 体、波阻抗数据体等输入 Voxelgeo中,再通过砂体的目标层 标定,沿目标层设定种子点并自动 横向追踪,刻画出砂体的分布形态 (如图3 所示) 。在此基础上,进行 砂体顶面、底面雕刻,获得砂 体的厚度变化,从而揭示了碎屑岩 河流相砂体以及碳酸盐岩溶洞储 集体的空间展布规律,为井位部署 提供了有效的依据(如图4 所示) 。 图4
基于GIS 的可视化技术主要是分析空间 对象的空间展布规律,并可进行空间对象的 性质计算。同时可以直接查询进一步分析 所需的数据。由于GIS 中包含大量的空间 地理信息,能够提供丰富的图形图像信息,并 可与相关的数据和资料建立联系,所以利用 可视化结果可分析对象的空间位置属性的 变化规律。其在石油地质勘探、钻井、集 输和油田信息管理等方面均有应用。
图7 石油天然气管线布置 可视化图
可视化技术在石油行业的应用实例
• 油田信息理
传统的油田信息管理系统只注重自己权限范围内的管理,不能与其 他油田信息管理系统有效结合,生产设备分布的直观性、数据实时性、 唯一性、共享性、联系性差。这使得各个油田信息管理系统在管理上 相互闭塞,部门之间协调性不强,以致对油田事故的预见性和市场潜力估 计不足。 采用可视化技术,利用油田设备地理空间的唯一性作为关键索引,把 各个系统联系起来,对油田设备的各属性数据和空间数据加以应用,利用 空间分析能力对设备之间的逻辑关系进行分析,对整个油田系统进行统 一建模管理,使整个油田信息管理系统依托于电子地图,形成一个高效、 动态、实时、互动性强、数据统一的数字油田系统。目前国内将可视 化技术应用于油田信息管理的例子不多,大庆油田的研究人员曾对此进 行过探讨。因此,我国应加强可视化技术应用于油田信息管理方面的研 究工作。
可视化技术在石油行业的应用实例
• 石油勘探
在石油勘探方面,可 视化技术可以综合利 用地理信息技术所特 有的空间分析功能和 强有力的可视化表达 能力。将地下的地质 构造、岩性、物性、 电性、油气的生储盖 等特征以及地面勘探 施工、钻采工程等信 息与地理信息相连接, 及时、准确、形象、 直观地了解有关形象 并进行综合分析对比, 从而准确、合理、迅 速地进行勘探工作部 署。