井位设计网络审核系统研究与应用
2022-09-23陈严飞
陈严飞
(中国石油大港油田公司信息中心,天津 300280)
1 传统井位审核工作
首先,对井位设计书进行审核。井位设计书包含了目标井位所属的圈闭描述、储层描述、供油条件描述,审核人员需对上述描述信息进行审核。
其次,对设计书提交的平面构造图、地震十字剖面等附图进行审核。审核的主要内容包括平面图与设计书内容是否一致、平面图与地震剖面的地质认识是否吻合、十字剖面之间是否闭合等。
井位设计审核要实现网络化,除了解决传统的文档管理、流程管理、消息管理、批注管理问题,还需要重点解决井位设计附图的审核问题,确保井深轨迹在地下三维空间内的位置精准、深度可靠,审核中要充分考虑地震波速度变化和成像偏移等因素,避开已经标示和有可能存在但尚未标示的断层,防止由于主要目的层断缺或部分断缺而造成钻探失利。
另外,井位设计附图的审核主要包括平面构造图与地震剖面的吻合性审核、十字地震剖面之间的闭合性审核,而这些审核功能的实现就需要解决附图的坐标定位问题,主要包括3 点内容。
一是平面构造图大地坐标信息的获取、定位,即当用户点击平面图中的任意一点时,能够得到该点的坐标信息,以便在平面图上实现距离测量、面积测量、测线投影和邻井坐标投影等功能。
二是地震剖面大地坐标信息、时间轴刻度信息的获取、定位,即获取地震测线的每道坐标信息和纵向时间轴信息,从而为精准定位、轨迹投影、深时互换、全方位审核奠定基础。
三是在软件开发中,多窗口互动技术问题、附图标注技术问题也需要解决,以便实现平面图、剖面图在不同的窗口进行显示、对比操作和审核。
2 井位设计附图审核关键技术
2.1 平面构造图大地坐标信息的获取
井位设计人员绘制构造图往往使用不同的软件,如侏罗纪公司的GEOMAP、双狐公司的DOUBLEFOX 软件,这些软件本身支持矢量格式,包含了大地坐标信息,但如果在井位设计网络审核系统中直接应用,存在以下3 个方面问题:①需要对不同格式的构造图格式进行解编,工作量大;②不同的制图软件图元规范不一致,造成解编困难,解编后的成果图件往往和原图不完全一致;③解编后的文件存在图元属性信息(如线型、颜色)丢失现象,属性信息不能完全复原。
基于以上原因,采用解编方式恢复构造图文件,在探井井位设计审核中应用并不可取。
为此,文章采取“两点法”准矢量化定位方法,实现对构造图文件坐标信息的快速提取。在GEOMAP或者DOUBLEFOX 软件中,将原有矢量格式的文件转存为光栅格式,然后对该图进行准矢量化操作。首先点取图件左上角,如图1 中标注点(通常该点对应的大地坐标在构造图中标注有整数坐标,坐标输入比较方便),输入该点的大地坐标;然后采取同样方式定位图件的右下角,通过两点坐标,即可获知图中任意点的坐标信息,图件准矢量化操作即可完成(定位的两个点之间的距离越远,定位越精确)。定位完成后,系统自动生成标尺,然后通过该标尺测量平面图图框的坐标刻度,若标尺测量的距离与平面图刻度距离一致,说明定位准确。也可以通过老井坐标校验手段进一步核实图件定位情况,从数据库中提取任意一口老井井位坐标,并显示在平面图中,查看该井位置是否与图中标识的位置一致。
图1 平面构造图准矢量化
2.2 地震剖面图大地坐标信息及时间刻度信息的获取
井位设计书中提交的地震剖面图通常为光栅格式,剖面图中进行了相关标注和说明。为了更加精确地获取地震剖面的坐标信息,文章采用了地震测线辅助定位方法,即利用剖面图对应的测线(SEGY 格式)来辅助剖面图定位。井位设计人员可以在OpenWorks等地震解释系统中抽取相应的测线,然后提交到系统中,SEGY 格式的测线数据道头信息中包含了每一个地震道的大地坐标、线号、道号等信息,可以辅助剖面图的精确定位。
对于地震剖面图,需对横向大地坐标和纵向时间刻度分别定位。大地坐标定位一般需要在横向上选取两点定位,点击剖面图顶部标记的线道号刻度,输入选取点的线道号,系统自动从SEGY 测线中提取对应坐标。同理,完成剖面图中另一点的操作,即可完成剖面图横向大地坐标信息的获取(地震剖面图如果为折线,折线每增加一个拐点,需定义一个拐点位置的大地坐标)。
时间刻度定位在纵向上选择两个时间点,录入该点对应的时间刻度数值即可。定位完成后可根据速度尺计算图中每点的深度。
2.3 多窗口互动与附图标注技术
通过多窗口显示不同的平面构造图、地震剖面图,多窗口之间实现互动,可以方便审核人员进行井位审核。多窗口互动主要是平面图和剖面图之间互动及剖面图和剖面图之间互动。多窗口互动基于微软银光技术实现窗体之间消息发送与接收。
平剖面互动实现吻合性审核:当审核人员打开平面构造图审核窗体时,该窗体中自动建立一个监听程序用来接收消息,此时再打开一个剖面图审核窗体,即向平面构造图的窗体发送消息,通过消息的确认,平面图窗体和剖面图窗体建立了会话机制。在剖面图审核窗体中移动鼠标时,会不断把当前鼠标所在位置对应的大地坐标封装成一个消息包,发送到平面图审核窗体中。平面图审核窗体读取消息包中的坐标信息,在图上用十字线标出对应的坐标位置。采用平剖互动,可以快速完成断点、尖灭点位置等关键点校验检查,以及平面图剖面图解释是否合理一致、深度是否吻合等审核功能。
剖面闭合性审核:剖面图审核窗体中,每个窗体都有一个监听程序在获取消息的同时发送消息(消息内容包括图件名称、图件类型),当打开两个剖面图审核窗体时,通过消息发送与接收建立会话机制。当开启互动检查功能时,系统首先计算两个剖面相交点,在图上对应位置分别标出一条纵向的“闪动”直线,该直线表示两个剖面图的交叉位置。在任意一个剖面审核窗体中移动鼠标的同时,会向另外一个窗体发送当前位置的时间值,第二个窗体用横线显示对应的时间位置。通过两个窗口的互动,可以有效检查两个剖面在过井线上的解释结果(包括层位、断层、井底深度)是否一致。
附图标注技术:如果在图形审核过程中发现了问题,可以使用画图工具在图中标示,并建立批注,输入修改意见。对于不同层级审核人员的审核意见,系统会自动识别与保存。所有附图标注采用图层叠加技术,标注信息作为单独的图层保存,对原始图件不作修改。
3 井位设计网络审核系统主要功能介绍
依托以上设计思路,大港油田开发了井位设计网络审核系统,主要包括以下功能(见图2)。
图2 井位审核系统主要功能
3.1 井位委托
满足建设单位井位委托功能,内容主要包括钻探目的、地理位置、井口坐标、靶心坐标、会议纪要及特殊要求等,经委托单位主管领导审核之后,通过网络及时下达到设计单位,并通过即时通信、手机短信通知各相关单位和有关设计人员。
3.2 井位设计上传
将井位设计书中的内容,包括设计井基本信息、圈闭条件、储层条件、供油条件等信息,在系统中进行填报,同时提交平面图、剖面图、速度等附图文件,并对平面图、剖面图进行定位(准矢量化)操作,获取图件的坐标信息、时间刻度信息。
在完成定位(准矢量化)操作之后,可以对定位的精确度进行检验,如利用邻井投影(调取数据库中的老井坐标信息),和图中标注的井位比较,看二者是否重叠,如果重叠,说明图件定位准确;也可以利用SEGY剖面投影到平面图中,观察投影是否和平面图中的测线一致,如果一致,说明平面图、测线图定位准确。
3.3 井位设计审核
主要满足井位设计各级审核人员审核工作需要,功能包括结合设计书审核平面图,对平面图、剖面图的闭合性进行审核,进行十字剖面闭合性审核,换用不同速度审核井深轨迹、完钻井深能否达到钻探目的,主要目的层是否位于最佳圈闭位置等,在确保主要目的层不被删减的前提下尽可能兼顾多个钻探目标。
3.4 随钻分析
设计审核通过之后,进入钻井阶段,系统同时提供了随钻跟踪分析功能,并能选择不同速度将实时钻井轨迹投影到平面图、地震时间剖面图中,将实时钻取的油气显示信息标注在地震剖面图上,结合邻井资料,开展钻井随钻分析。
4 井位设计网络审核系统主要技术特点
大港油田井位设计网络审核系统与传统流程管理系统相比,具有以下特点。
4.1 灵活的审批流程定制
系统具备可视化流程设计、定制功能,系统管理人员可对资料提交、审核、归档流程进行可视化设计、定制,灵活指定审核委托人员。
4.2 快速的附图定位
系统通过定位实现了平面图、地震剖面图的准矢量化操作,能够快速获取附图坐标信息。同时,通过邻井校验、剖面测线投影校准定位精度。
5 结语
文章通过对井位设计工艺流程的研究,利用信息化手段搭建井位设计网络审核系统,实现了油气田企业钻井地质、工程及措施、工艺设计的网络化审核,有效提高了设计网络审核的流转效率,为业务人员提供了有力的技术支撑。