大庆油田井下套管形变仿真软件开发.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 33卷 第 4期 2009年 8月 JOuRNAL OFDAQING PETROIEUM INSTITUTE Vo1．33 No．4 Aug． 2009 大庆油 田井下套管形变仿真软件开发 郑大渊 ，刘 江 (1．黑龙江大学 数学科学学 院，黑龙江 哈尔滨 150080； 2．大庆石油管理局 测井公司 ，黑龙江 大庆 163412) 摘 要：针对大庆油 田研发 的六臂井径测井资料在检测套管状态 中的应用需求 ，采用DirectX技术 ，设计一种实现井 下套管多方位测井信息三维成像仿真 的应用软件．该软件不仅清晰直观地反映井下套管任意深度 、任意方位受力状态 、 形变情况 ，而且适用于任意臂井径资料 的三维成像 ；用户可 以根据 自己的需要 ，方便灵活地绘制任意深度的套管截面 图、 曲线图、管径 圆柱面展开 图，明确套管形变量．该软件具有更好的兼容性与扩展性． 关 键 词 ：套管损坏 ；多臂井径 ；套损检查 ；大庆油 田 中图分类号 ：TE256．2 文献标识码 ：A 文章编号：1000—1891(2009)04—0103—04 油水井套损是油 田开发过程中普遍存在的问题 ，是多种因素综合作用的结果 [1]，套损方式有破裂 、变 形 、错断、腐蚀穿孔等，检测井下套管状态、套损位置 、类型及程度 ，为套管维护提供依据 ，对油 田的高效开 发具有重要意义．多臂井径测井作为套损检测的主要手段，提供了多个方位独立测量的井径信息，通过绘 图软件可将丰富的井径数据以三维图像形式绘制出来 ，使用户清晰直观地看到任意深度 、任意方位的管体 形态及其微小的变化 ]．常用的专业绘图软件有 AutoCAD，Photoshop，OpenGL等 ，这些软件可 以绘制 任何图形 ，但操作复杂 ，且 因多数为手工绘制而无法对测井数据 自动绘 图．DirectX是微软公司开发的 API，包 括 DirectGraphics(Direct3D+DirectDraw)，DirectInput，DirectPlay，DirectSound，Direct Show，DirectSetup，DirectMediaObjects等多个组件，可以为软件开发者提供硬件无关性 ，为硬件开发提 供策略嘲．由此 ，笔者采用DirectX技术编程实现 自动制 图 ]，而且可随时增加新功能，开发的软件可 自动 使用高版本的DirectX，减少系统维护工作量 ，提高工作效率． 1 DirectX 的特性 DirectX软件开发工具包 (SDK)提供了一套应用程序编程接 口(APIs)，可提供开发高质量 、实时的应 用程序所需要的各种资源． 采用该技术的优势 ： (1)DirectX技术是 目前 Windows操作系统下的主流 图形设计技术 ，与 Windows系统具有更大 的兼 容性 ，系统运行稳定． (2)较 OpenGL技术具有更好的可扩展性．系统 的性能随着 Microsoft公司对 DirectX技术 的升级而 自行扩展． (3)DirectX技术可以更好 的利用计算机的图形加速设备．在硬件不断更新的情况下，不需要重新修 改软件即可提高系统整体性能． 2 算法及仿真 2．1 算法实现 图像处理可根据需要处理的图像要求，实现平面图(包括截面图、圆柱面展开图)和立体图．在计算机 收稿 日期 ：2009—01—04；审稿 人 ：张方 舟；编辑 ：郑丽芹 作者简介 ：郑大渊(1963一)，男，副教授，主要从事应用数学方面的研究 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 33卷 2009年 图形学上，统一处理为三维空间上的点，任何点均 由一组三维坐标 (z，y，z)表示．在处理平面图时，将其投 影到不同的平面，从而在视觉上得到二维图像．给定数据的坐标以后，要定义视图，即确定坐标系，这样每 个数据点才能确定所在的位置 ，才能将其显示在视窗中． 2．1．1 变换的数学表示 在计算机图形学中，实现图像的平移 、旋转和缩放变换等功能常采用 4×4矩阵变换． (1)平移变换 (Tran