三维虚拟技术在钻井作业中的应用
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摘要
石油天然气资源是重要的能源矿产，是保障国家安全的重要战略性资源。近些年，由于经济发展的需要和国际环境的恶化，原油价格不断攀升，国有大油田的产量却在逐步下滑，加快现有小区块、薄油藏、低渗透油藏已经成为保证能源供给的主要手段，因此，提高钻井技术和加强钻井人员技术培训迫在眉睫。随着时代的发展，计算机已经成为各个行业不可或缺的辅助工具，随着计算机硬件和软件技术的不断发展，虚拟现实技术发展迅速，并被各个行业应用，石油行业是一个高风险高投资的行业，在技术人员培训过程中，每年都要花费大量的人力物力，如果能成功的将三维虚拟技术应用到石油开采的行业中来，势必会降低人员培训费用，减少现场意外事故发生的几率。
本文作者对目前计算机图形学的发展现状和新技术进行了充分调研，对现有的虚拟技术进行深入的了解，结合自身条件，选择了合适的开发工具和平台。并且对选择的开发平台和方法进行研究。采取3ds max软件建模，在VB2008语言的开发环境下结合OpenGL语言进行编程，研制虚拟钻井软件。
在对钻井井场常用工具和设备进行调研后，用3ds max软件对这些工具和设备进行建模，并且将结果保存为3ds格式的文件，应用view3ds软件对3ds文件进行处理后，产生.h文件和.gl文件。由于VB2008本身并不支持OpenGL API程序，所以需要在VB2008环境下用Tao软件对处理好的数据进行读取、编程。编写OpenGL语句设置视角、灯光等，实现在VB环境中显示井场的三维模型。
应用VB2008环境下的OpenGL语言对三维模型进行编程操控，实现钻柱的上提和下放，对钻井现场进行简单模拟，实现井场漫游和工具数据库的建立。完成人机交互软件的研制。
Oil and gas resources are important strategic resources to protect national security. Inrecent years, due to the deterioration of the international environment and economicdevelopment, so the crude oil prices is rising, the production of large state-owned oil fieldsis gradual decline, so to exploit the existing cell block, thin reservoir, low permeabilityreservoirs has become the primary means to guarantee of energy supply. So advanceddrilling technology and the strengthening of the technical training of drilling workers isimminent. With the development of the computer, computer has become an essential aid ofvarious industries, with the continuous development of computer hardware and softwaretechnology, the virtual reality technology develop rapidly, and applied in variousindustries. The oil industry is a high-risk and high investment industry, in the process oftraining of technical staff every year spend a lot of manpower and resources.
The Author has made a full investigation on the current development of computergraphics and new technology and gotten in-depth understanding of existing virtualizationtechnology. The Author selected the appropriate development tools and platforms and didsome research on the selection of development platforms and methods. 3ds max softwarewas taken advantage of for modeling. Programing was in the VB2008 languagedevelopment environment with OpenGL language for virtual drilling softwaredevelopment. After studying the commonly used tools and equipment for drilling the wellsite, use 3ds max software modeling for the tools and equipments and save the results forthe 3ds format file. the 3ds file was dealed with view3ds software resulting in h files andthe gl files. In VB2008 environment, the processed data was read by Tao software to writeOpenGL statement to set the angle, lighting, etc. to achieve three-dimensional model ofthe well field in the VB environment. OpenGL language in VB2008 environment was usedfor programming to control three-dimensional model. Then drill string lifting and fall,simple simulation of the drilling site and the establishment of a wellsite roaming anddatabase of tools were all achieved.
本文作者对目前计算机图形学的发展现状和新技术进行了充分调研，对现有的虚拟技术进行深入的了解，结合自身条件，选择了合适的开发工具和平台。并且对选择的开发平台和方法进行研究。采取3ds max软件建模，在VB2008语言的开发环境下结合OpenGL语言进行编程，研制虚拟钻井软件。
在对钻井井场常用工具和设备进行调研后，用3ds max软件对这些工具和设备进行建模，并且将结果保存为3ds格式的文件，应用view3ds软件对3ds文件进行处理后，产生.h文件和.gl文件。由于VB2008本身并不支持OpenGL API程序，所以需要在VB2008环境下用Tao软件对处理好的数据进行读取、编程。编写OpenGL语句设置视角、灯光等，实现在VB环境中显示井场的三维模型。
应用VB2008环境下的OpenGL语言对三维模型进行编程操控，实现钻柱的上提和下放，对钻井现场进行简单模拟，实现井场漫游和工具数据库的建立。完成人机交互软件的研制。
Oil and gas resources are important strategic resources to protect national security. Inrecent years, due to the deterioration of the international environment and economicdevelopment, so the crude oil prices is rising, the production of large state-owned oil fieldsis gradual decline, so to exploit the existing cell block, thin reservoir, low permeabilityreservoirs has become the primary means to guarantee of energy supply. So advanceddrilling technology and the strengthening of the technical training of drilling workers isimminent. With the development of the computer, computer has become an essential aid ofvarious industries, with the continuous development of computer hardware and softwaretechnology, the virtual reality technology develop rapidly, and applied in variousindustries. The oil industry is a high-risk and high investment industry, in the process oftraining of technical staff every year spend a lot of manpower and resources.
The Author has made a full investigation on the current development of computergraphics and new technology and gotten in-depth understanding of existing virtualizationtechnology. The Author selected the appropriate development tools and platforms and didsome research on the selection of development platforms and methods. 3ds max softwarewas taken advantage of for modeling. Programing was in the VB2008 languagedevelopment environment with OpenGL language for virtual drilling softwaredevelopment. After studying the commonly used tools and equipment for drilling the wellsite, use 3ds max software modeling for the tools and equipments and save the results forthe 3ds format file. the 3ds file was dealed with view3ds software resulting in h files andthe gl files. In VB2008 environment, the processed data was read by Tao software to writeOpenGL statement to set the angle, lighting, etc. to achieve three-dimensional model ofthe well field in the VB environment. OpenGL language in VB2008 environment was usedfor programming to control three-dimensional model. Then drill string lifting and fall,simple simulation of the drilling site and the establishment of a wellsite roaming anddatabase of tools were all achieved.
引文
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