钻井三维成像系统
技术领域
本发明属于井身三维成像技术领域，具体涉及一种钻井三维成像系统。
背景技术
现有技术中，钻井的成像都是基于二维图表的展示,无论是井眼轨迹,还是伽马值的图像(伽马值客观反映地层下岩层结构，是表示岩层内含有的成分区别的一个指标参数)，都局限于平面内。现有技术采用的二维图表展示无法直观地显示真实环境下的三维结构，缺乏可视化临场感。
现有技术中所谓的二维图表只是通过方向轴(一般是上下)和伽马值来显示一个类似热力图的平面图，也法直观的看出井下实际情况，更不能直观的看出井下的井身的走向关系，以及γ值实际在井身周围的成像情况。
另外，国内的井身成像系统目前都是基于某个客户端或应用端软件上进行展示，目前还没有应用在BS架构上的案例。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钻井三维成像系统，解决现有技术中无法直观显示井眼轨迹和伽马值实际在井身周围的成像情况的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种钻井三维成像系统，主要采用以下方法构建而成：
(1)采集钻井的井深、空间坐标和伽马值信息；所述伽马值包括沿井深方向的伽马值，以及井身径向上多个不同方向的伽马值；
(2)生成井身三维图像：
由坐标信息确定井身走向；每个坐标点在井身径向上均有相对应的n个采集方向的伽马值图形，根据坐标点确定这些伽马值图形在井身走向上的位置关系；从而得到具有井身走向和井身周边多个采集方向上伽马值信息的三维图像；
(3)将步骤(2)构成的三维图像在浏览器的显示界面进行展示。
进一步地，在三维图形进行展示之前对伽马值进行插值处理；插值公式为Xn+1＝Xn+(Xmax-Xmin)÷N；其中，N是采集的伽马值的总数，Xn为当前伽马值，Xn+1为插值，直到Xn+1≈Xmax后停止生成新的插值。
进一步地，所述插值处理指的是在井身方向上对伽马值进行插值处理。
进一步地，所述三维图像中还包括地层信息，将地层信息附加到对应的井深范围内。
进一步地，所述井身三维图像包括三个主要图像，分别为：一个三维的钻井完整性场景图像、一个井筒内的中心坐标点视角图像以及井身细节图像。
进一步地，所述三维成像系统还集成了对象管理器模块，对象管理器模块提供被选部分的详细信息。
进一步地，所述坐标信息通过采集方位角和斜率计算出x,y,z直角坐标信息，该直角坐标信息中，Z方向通常代表井眼的方向，并且X和Y方向中的每一个都代表垂直于Z方向并且相互垂直的方向。
进一步地，每个坐标点在井身径向上的采集方向均匀设置。
进一步地，所述步骤(2)生成井身三维图像的过程中，采用ThreeJS引擎在浏览器自动生成三维图形，每个坐标信息所对应的伽马值图形映射到三维坐标系中，构成三维图形。
进一步地，所述井身走向由坐标信息，使用三点决定一段井身管道的方法进行确定。
本发明的优点具体如下：
(1)本发明主要应用在能源采集过程中,获取了井眼轨迹的空间坐标，生成一个空间内附带伽马值分布的井身走位趋势，能够实现井下轨迹的三维成像和伽马值的图像显示，同时能够显示出井下各个层位的信息以及有伽马值所在处的细节。
(2)本发明能够直观的展示井身轨迹，提供一种真实的空间感，同时能够加入地层信息。
(3)由于增加了坐标信息，能够形成从钻头的视角观察井身的图像。
(4)本发明解决了现有技术中无法直观显示井眼轨迹和伽马值成像,以及井深和伽马值对比的功能。
附图说明
图1为插值处理前的伽马值图形的示意图。
图2为插值处理后的伽马值图形的示意图。
图3为井身的三维成像示意图。
图4为井身细节图像的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
伽马值能够客观反映地层下岩层结构，随着钻井的井身走向，钻井周围的岩层成分会有很大区别，在井身的径向上地层成分也会有所不同，为了能够直观地显示随井身走向地层的分布与区别，本发明所述钻井三维成像方法能够可视化获取相关数据，直观的看出井下的井身的走向关系，以及伽马值实际在井身周围的成像情况，以便井身三维信息变得非常容易理解。
实施例一：
本实施例提供一种钻井三维成像系统，主要采用以下方法构建而成：
(1)信息采集：
通过钻头传感器采集相关数据信息，如井深、空间坐标、伽马值、地层信息等；其中空间坐标可以通过采集方位角和斜率计算出x,y,z直角坐标信息，该直角坐标信息中，Z方向通常代表井身的方向，并且X和Y方向中的每一个都代表垂直于Z方向并且相互垂直的方向；所述伽马值用于反映地层成分；所述地层信息为不同深度的地层信息和对应地层的深度，具体如随着井身延伸，从地表至钻井底部分别有几类地层以及每类地层的深度信息；
上述的伽马值包括沿井深方向的伽马值，以及井身径向上多个不同方向的伽马值。为便于说明，以井身某个中心坐标点为例，将该坐标点的井身横截面在径向方向上设置多个采集方向gn，每个采集方向都有对应的伽马值，如在井身横截面上采集2个、4个、8个或16个方向的伽马值，即gn(n＝2,4,8或16)，该采集方向可以均匀设置。
(2)生成井身三维图形：
由x，y，z直角坐标信息确定井身走向，考虑到性能问题，使用三点决定一段井身管道的方法确定整个地层下的井身走向趋势；并通过三个坐标点首尾相连的处理方式,使得每一段井身之间的空隙最大化的缩小和平滑过渡；
每个坐标点在井身径向上均有相对应的n个采集方向的伽马值图形，根据坐标点确定这些伽马值图形在井身走向上的位置关系；为了更好地实现可视化，不同的伽马值根据其数值大小可以采用不同灰度的图形进行表示；从而得到的为具有井身走向和井身周边多个采集方向上伽马值信息的三维图形；
由于ThreeJS引擎具有灵活性强和对设备性能要求低等优点，故该步骤(2)可以通过ThreeJS引擎在浏览器自动生成三维图形；每个坐标信息所对应的伽马值图形映射到三维坐标系中，构成三维图形。
(3)将步骤(2)构成的三维图形进行展示：
该步骤(3)中，ThreeJS引擎将该三维图形转为能够显示的TubeBufferGeometry模型数据，且该TubebufferGeometry模型数据中包括了该三维模型中：所有伽马值图形的特征数据，即每个伽马值图形所对应的井深信息以及坐标信息等，这样在浏览器的显示界面则将该三维图形展示出来。
(4)为了提高用户体验以及三维成像的视觉效果，还可以在三维图形进行展示之前对伽马值进行插值处理；具体地可以在Z方向上对伽马值进行插值处理；
插值公式为Xn+1＝Xn+(Xmax-Xmin)÷N；其中，N是采集的伽马值的总数，Xn为当前伽马值，Xn+1为插值，直到Xn+1≈Xmax后停止生成新的插值。
如图1所示，为插值处理前的伽马值图形；如图2所示，为插值处理后的伽马值图形，利用插值方法在一定程度上伽马值变得连续平滑。
实施例二：
在实施例一的基础上，可以将地层信息附加到指定井深范围内，根据不同井深范围内的地层信息，以不同的颜色或图形表示对应的地层信息，如图3所示为附加了地层信息的井身三维成像示意图。
实施例三：
由实施例一所述成像方法构建成的井身三维图像包括三个主要图像，分别为：一个三维的钻井完整性场景图像(如图3所示)、一个井筒内的钻头视角图像以及井身细节图像。这三种类型的可视化图像对用户特别重要，可以通过这三种图像直观地理解伽马值数值的分布、原始钻井数据的完整性图等。
第一幅三维的钻井完整性场景图像，完整显示钻井的井身走向以井向周围的伽马值二维图像信息。如图3所示，图3中A为井身走向示意，D1、D2、D3和D4以不同的图案代表不同的地层信息。
第二幅井筒内的钻头视角图像，显示以井身中心坐标为观测视角的伽马值二维图像信息。
第三幅井身细节图像用于显示特定井深范围内，井身径向一个或多个采集点的伽马值二维图像信息。如图4所示，纵向上为井深，横向上的g1、g3、g5、g7、g9、g11、g13、g15分别为以某个从坐标点为中心，在该坐标点的井身横截面的径向上不同方向的采集点，采集方向根据设置可以均匀分为1个、3个、5个等多个方向，每个对应采集方向的的伽马值表示为gn，n为方向的顺序编号，如将采集方向划分为5个，g2即为和2个采集方向；伽马值由灰度不同的图形表示，从井身细节图可以更细节的观测伽马值和井深的关系。
实施例四：
由实施例一所述成像方法构建成的井身三维成像系统还可以集成对象管理器模块，对象管理器模块提供被选部分的详细信息，如半径值、井深数据、地层信息等。
以上对本申请所提供的一种钻井三维成像系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
