基于OpenGL的三维井眼轨迹软件在WPF中的设计与实现

李洋　邹鑫芳

摘要：为了直观地了解井眼轨迹概况，综合所有可利用的数据，解决定向井的轨迹设计、钻井目标、井眼轨迹不确定性分析和防碰撞等问题，该项目在Visual Studio平台下综合采用WPF与OpenGL三维可视化技术，开发了此套三维井眼轨迹可视化软件。用户使用该软件，可以从Excel文件中读取井眼轨迹参数。软件将根据用户提供的参数自动绘出三维井眼轨迹图，并提供多视角观察的功能。通过实例数据测试，该系统可较为精准的绘出三维井眼轨迹。软件操作简便，符合人性化需求。

关键词：三维技术；井眼轨迹；OpenGL；WPF；Windows应用软件

中图分类号：TE323 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）08-1801-05

随着石油工业信息化的发展，油气钻探领域对于三维可视化技术的需求日益增加。井眼轨迹三维可视化技术将测量获得的数据转换为图像信息呈献给技术人员，为油气钻探的顺利进行提供有力的参考依据。

国内在该领域的起步虽然相对于西方发达国家较晚，但近年来在这方面做了大量研究工作并取得了一定的成果，但仍然与国外先进水平有较大差距。

综合以上各因素，开发者结合国内油气钻探的实际特点，采用Windows Presentation Foundation用户界面框架与OpenGL图形库，开发了这套三维井眼轨迹可视化软件。

1 井眼轨迹空间形态分析

1.1 井眼轨迹的基本数据

1.2 井眼轨迹的三维坐标图示法

建立基于OpenGL的空间直角坐标系描述井眼轨迹。首先选定井口位置为坐标原点O，正北方向为Z轴负方向，正东方向为X轴正方向，垂深为Y轴负方向。建立好如图1所示的O-XYZ坐标系[2]，沿井深绘出井眼轨道坐标，即可得到井眼轨迹的三维图像。

1）OpenGL是与硬件无关的软件接口，可以移植于不同的操作系统平台，而WPF是微软最新推出的统一编程模型、语言和框架，真正分离了界面设计工作与开发工作。由于应用WPF技术是开发Windows桌面应用程序的发展趋势，所以在WPF环境下开发OpenGL三维软件可使软件具有良好的发展前景和扩展空间。

③输出图形

通过改变视角的功能，可360度环绕四周观察井眼轨迹的形态。

5结束语

三维井眼轨迹可视化软件克服了国内普通三维地质软件开发周期长，使用复杂等方面的不利因素。经过反复实例数据测试，在井眼轨迹曲线的直观显示方面均取得了良好效果。该软件既可独立使用，也可集成为一个功能模块供更大规模的软件调用。今后将根据用户的具体需求，在本软件的基础上，进一步完善地层构造、岩性和储层流体等元素，实现随钻测井数据与井眼轨迹三维可视化的同步交互。

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