論石油勘探技術(shù)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用工學(xué)論文

　　摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各行業(yè)對(duì)于能源的需求也不斷增加。石油作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要能源供給基礎(chǔ)，其勘探與開發(fā)對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)有著重要的影響。近年來我國先后在南海海域以及新疆盆地勘探發(fā)現(xiàn)多出石油儲(chǔ)備豐厚的油田，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。石油勘探技術(shù)的不斷發(fā)展使得傳統(tǒng)方式難以發(fā)現(xiàn)的油田不斷出現(xiàn)在人們的視野中，為我國的石油勘探提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。文中就石油勘探技術(shù)中虛擬技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

　　關(guān)鍵詞:石油勘探技術(shù)；虛擬技術(shù)；勘探

　　隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ�活以及工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開石油這一傳統(tǒng)能源。但是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快了對(duì)能源

　　的需求，必須通過對(duì)新的石油儲(chǔ)備油田進(jìn)行勘探來解決能源的短缺。我國地大物博石油能源儲(chǔ)備較為豐富，但是由于傳統(tǒng)勘探技術(shù)限制了石油的勘探與開發(fā)，使得我國一直處在能源短缺的邊緣。新的勘探技術(shù)的出現(xiàn)徹底解決了一現(xiàn)狀。虛擬勘探技術(shù)的應(yīng)用為我國石油勘探帶來新的發(fā)展契機(jī)，其將是解決我國能源短缺的又一重要方法。

　　1.虛擬勘探技術(shù)簡(jiǎn)述

　　虛擬技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用主要是通過虛擬顯示技術(shù)將理想的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對(duì)石油儲(chǔ)層進(jìn)行建模分析、對(duì)鉆井軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)等。其主要是通過可視化軟件、以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將石油勘探形成數(shù)字化、一體化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、協(xié)同化的石油開發(fā)平臺(tái)。減少傳統(tǒng)石油勘探的弊端、加快對(duì)隱藏性石油儲(chǔ)備資源的勘探與開發(fā)，解決世界能源短缺的局面。其是計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用的最佳案例。

　　2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域的應(yīng)用

　　2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的可視化實(shí)現(xiàn)

　　在地震解釋、建造三維油藏模型與模擬循環(huán)和復(fù)雜井眼設(shè)計(jì)等常規(guī)工作中，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的使用不僅能夠提高工作效率，同時(shí)也加強(qiáng)了工作質(zhì)量。大型可視化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)采用大屏幕可視化環(huán)境和計(jì)算機(jī)輔助可視化環(huán)境等兩種VR可視化系統(tǒng)，將石油勘探中理論數(shù)據(jù)通過圖形與建模、三維動(dòng)態(tài)模擬圖形等形式表現(xiàn)出來。其圖像采用三個(gè)投影儀和一個(gè)平面、柱面或球面大屏幕顯示，屏幕的形狀和大小決定著浸入的程度，屏幕越大覆蓋用戶的視野越大，浸入的程度越高；用戶接口采用標(biāo)準(zhǔn)工作站系統(tǒng)，用戶可以用常規(guī)手段運(yùn)行程序；些簡(jiǎn)單系統(tǒng)可以運(yùn)行不做修改的原工作站程序，另一些復(fù)雜的系統(tǒng)需要運(yùn)行特殊的運(yùn)行軟件。并且采用全封閉的顯示方式實(shí)現(xiàn)了全浸入的效果，并使用體視顯示方法，加深了現(xiàn)實(shí)效果的模擬性；采用頭盔指示方式和手持傳感器使用戶與虛擬目標(biāo)密切接觸；可以更好地觀察和了解三維數(shù)據(jù)體和模型，且具有多人共享虛擬可視化目標(biāo)的能力，因而能夠提高多學(xué)科工作組的工作效率，有利于快速、準(zhǔn)確地制定勘探?jīng)Q策。

　　2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用所具有的特點(diǎn)分析

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為服務(wù)于油氣勘探開發(fā)的有效技術(shù)手段正廣泛應(yīng)用于國際石油工業(yè)界。其突出優(yōu)勢(shì)在于是一種全沉浸式大場(chǎng)景、多數(shù)據(jù)類型一體化的顯示環(huán)境,是一個(gè)多學(xué)科協(xié)同式的、全新的工作方式和工作流程。其發(fā)展趨勢(shì)為:系統(tǒng)平臺(tái)規(guī)模正向“小型化”和“大型化”兩個(gè)方向發(fā)展,分布式虛擬現(xiàn)實(shí)(DVR)系統(tǒng)正伴隨網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展逐漸被采納,通過對(duì)地表露頭的地質(zhì)信息采集而形成與真實(shí)地層相同顯示效果的立體地質(zhì)圖像,其觸覺、味覺和聽覺等多維感知信號(hào)正逐步被加入。

　　2.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在隱蔽性石油儲(chǔ)層勘探的應(yīng)用分析

　　巖土物理研究作為隱蔽性石油儲(chǔ)備勘探的主要研究方向，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)其研究有著重要的推動(dòng)作用。隨著油氣勘探開發(fā)面臨的地質(zhì)條件日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的地震采集、處理、解釋技術(shù)已經(jīng)不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，特別是對(duì)地震數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)從單純的構(gòu)造解釋發(fā)展到預(yù)測(cè)巖性、孔隙度、飽和度等儲(chǔ)層參數(shù)，并要求為開采監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。針對(duì)此種情況，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過綜合應(yīng)用高精度三維地震、多分量地震、井中地震以及時(shí)延地震等技術(shù)的綜合，從構(gòu)造、巖性、物性以及流體性質(zhì)等方面，對(duì)油藏進(jìn)行全方位預(yù)測(cè)和解釋，得到一個(gè)三維立體的油藏模型，并對(duì)油氣的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而使制定的開發(fā)方案更為合理，開采效率也相應(yīng)提高。通過結(jié)合巖石物性測(cè)試分析成果，針對(duì)地震資料解釋和反演中從已知井資料的認(rèn)識(shí)向未知區(qū)域橫向預(yù)測(cè)具有一定盲目性的不足，提出一種與常規(guī)地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)不同的方法技術(shù)。該方法技術(shù)綜合巖心物性參數(shù)和巖石物理模擬，以正演結(jié)果指導(dǎo)油氣層地震響應(yīng)特征研究，進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，即以實(shí)際測(cè)井和巖心物性參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行虛擬井分析，通過合成地震記錄，分析巖石物性變化引起的地震響應(yīng)變化，建立更符合實(shí)際地質(zhì)特征的儲(chǔ)層地質(zhì)模型，優(yōu)選地震屬性，用自組織映射對(duì)地震屬性進(jìn)行分類，最后用實(shí)際地震資料進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)來驗(yàn)證其確定性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)巖土物理研究的作用將地址勘探基礎(chǔ)理論與模型試驗(yàn)技術(shù)等綜合，加快了我國石化探區(qū)油氣地質(zhì)勘探，同時(shí)也對(duì)我國由于油氣開采后的地質(zhì)恢復(fù)起到了一定的參考作用。

　　3.我國石油勘探的發(fā)展——全國性石油地質(zhì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立

　　我國已經(jīng)在2003年12月建立我國首個(gè)石油勘探多學(xué)科協(xié)同決策—虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高性能計(jì)算技術(shù)、人體工程學(xué)、系統(tǒng)論、信息論等眾多前沿學(xué)科的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)中心的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜程度極高的系統(tǒng)工程，它把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、交互系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等有機(jī)地融合在一起，為解決勘探開發(fā)難題、提高決策效率和決策的科學(xué)性創(chuàng)造了一個(gè)和諧的、高精度的多學(xué)科協(xié)同工作環(huán)境。

　　虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立需要投入較多的資金，因此對(duì)于建立后的實(shí)驗(yàn)室的利用是投入的回報(bào)的最終體現(xiàn)。因此加開投入后的實(shí)驗(yàn)室利用是目前我國虛擬技術(shù)應(yīng)用的管關(guān)鍵。要圍繞這個(gè)系統(tǒng)開展一系列的深入的研究工作，同時(shí)也要對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行不斷的開發(fā)和完善。加快我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)投入與應(yīng)用，是我國目前石油勘探領(lǐng)域工作的重點(diǎn)。其中應(yīng)用是重中之重，只有將已經(jīng)投入使用的設(shè)備充分發(fā)揮才能充分體現(xiàn)新技術(shù)投入的回報(bào)，才能加快各企業(yè)對(duì)于新技術(shù)應(yīng)用的積極性。

　　結(jié)論

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，為我國的石油勘探帶來的新的機(jī)會(huì)。但是，石油勘探企業(yè)也必須認(rèn)識(shí)到，技術(shù)的應(yīng)用需要人才的應(yīng)用才能將新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。因此，在我國已經(jīng)建立的虛擬實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上加快人才引進(jìn)與培養(yǎng)，加快投入系統(tǒng)的利用，為我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)能源供應(yīng)提供更多穩(wěn)定的油田是目前我國石油勘探企業(yè)的重要任務(wù)。

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