虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探中應(yīng)用

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摘要:得益于我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與升級，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域行業(yè)中。石油勘探與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有機(jī)融合，在保證勘探作業(yè)高效率開展的同時(shí)，促使其石油勘探作業(yè)模式的創(chuàng)新。本文從石油勘探中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢的分析入手，進(jìn)一步闡明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:石油勘探；優(yōu)勢；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；應(yīng)用

伴隨著多媒體、計(jì)算機(jī)等技術(shù)發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸走進(jìn)人們視野。通過對多傳感交互、三維圖形生成、高分辨率等技術(shù)的集成應(yīng)用，依托于相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)三維虛擬環(huán)境創(chuàng)設(shè)。在現(xiàn)階段工業(yè)、石油、建筑及其教育等領(lǐng)域中，均涉及到對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用。而在實(shí)際石油勘探作業(yè)中，借助對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的合理應(yīng)用，依托于相關(guān)數(shù)據(jù)信息獲取構(gòu)建虛擬模型，實(shí)現(xiàn)對石油勘探的數(shù)字化、虛擬化開展。正因此，加強(qiáng)對石油勘探中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的探討，對于推動(dòng)我國石油勘探事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展至關(guān)重要。

1石油勘探中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢分析

縱觀現(xiàn)階段石油勘探開展，其中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢體現(xiàn)為：①依托于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合相關(guān)技術(shù)構(gòu)建協(xié)同工作模式[1]。在傳統(tǒng)石油勘探模式中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，充分發(fā)揮出交互性、沉浸性等特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)模式優(yōu)化，通過協(xié)同工作來達(dá)到勘探優(yōu)化的目的。實(shí)際勘探過程中，可以在地質(zhì)工程、鉆井工程、地震工程、巖石工程等類型中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，消除以往不同專業(yè)作業(yè)過程中存在的局限與限制，幫助相關(guān)人員獲取更加精準(zhǔn)、全面的石油資源資料。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用可以為相關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行資源、信息共享創(chuàng)設(shè)空間，進(jìn)而在保證石油勘探精準(zhǔn)性的前提下，實(shí)現(xiàn)對勘探模式的優(yōu)化。②石油勘探期間，合理應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠做到對三維環(huán)境的展示，依托于大量石油勘探數(shù)據(jù)信息的采集，利用三維可視化來呈現(xiàn)出地下虛擬環(huán)境。相關(guān)技術(shù)人員可依據(jù)虛擬環(huán)境進(jìn)行勘探作業(yè)分析。以地震勘探與解釋為例，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為載體進(jìn)行三維地震解釋的全過程展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對工作站現(xiàn)實(shí)存在的局限問題有效消除，并幫助人獲取更為全面、宏觀的勘探數(shù)據(jù)。同時(shí)，基于三維顯示能夠做到不同類型、類別數(shù)據(jù)的全面展示，通過相互印證數(shù)據(jù)來優(yōu)化石油勘探作業(yè)[2]。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用

2.1石油勘探井位決策

在實(shí)際石油勘探作業(yè)期間進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)將勘探工作站與三維可視化中心進(jìn)行有效聯(lián)系，以虛擬現(xiàn)實(shí)中心為載體進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸接收，實(shí)現(xiàn)將大量勘探數(shù)據(jù)以三維虛擬的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。以此為基礎(chǔ)，為相關(guān)人員進(jìn)行勘探情況虛擬化、全方位分析提供載體，并做到對地震時(shí)間切片、解釋層、地震剖面等描述的虛擬化呈現(xiàn)，利用三維虛擬環(huán)境來呈現(xiàn)顯示鉆井軌跡，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)決策的優(yōu)化。例如在某油田勘探過程中，對石油勘探作業(yè)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行全過程、全方位觀察，并結(jié)合對透明度現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行斷層全面分析[3]。同時(shí)，利用自動(dòng)跟蹤解釋技術(shù)進(jìn)行油田特征描述，實(shí)現(xiàn)對含油砂層的全面掌握。以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)，進(jìn)行地質(zhì)、地震等方面資料的采集分析，為井位決策的優(yōu)化提供保障。

2.2鉆井軌跡與鉆探跟蹤決策

勘探期間結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對地震數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)展示，全面描述各屬性體的各種特征，并做到對鉆井軌跡、鉆井?dāng)?shù)據(jù)等同立體虛擬空間展示，為鉆探跟蹤的開展提供依據(jù)。在實(shí)際勘探過程中，多井任意連線或沿井眼軌跡的剖面可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行全面現(xiàn)實(shí)，相關(guān)人員可通過場景三維顯示進(jìn)行地質(zhì)模型描述以及鉆井成果的驗(yàn)證。其鉆探靶點(diǎn)可以依托于三維可視化解釋進(jìn)行擇優(yōu)選擇，并以鉆探地質(zhì)目標(biāo)為前提，以三維顯示的形成來達(dá)到論證井眼軌跡的目的，或者是對原有井眼軌跡進(jìn)行針對性優(yōu)化設(shè)計(jì)。依托于虛擬現(xiàn)實(shí)平臺的打造，可實(shí)現(xiàn)鉆井人員、地質(zhì)人員的協(xié)同作業(yè)，并做到對定向井工程、地質(zhì)設(shè)計(jì)的同步優(yōu)化。而在實(shí)際鉆探過程中，原有地質(zhì)模型可融合最新鉆井成果進(jìn)行優(yōu)化修改，并以修改后模型為參照，為后續(xù)勘探作業(yè)開展提供指導(dǎo)[4]。實(shí)時(shí)隨鉆決策技術(shù)的應(yīng)用，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探中應(yīng)用的核心技術(shù)。實(shí)際勘探鉆井作業(yè)期間，三維可視化中心利用衛(wèi)星進(jìn)行鉆井?dāng)?shù)據(jù)的接收，將石油鉆井特征、鉆井軌跡的數(shù)據(jù)信息利用三維立體技術(shù)進(jìn)行展示，在鉆井過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對鉆井作業(yè)的優(yōu)化及其隨鉆調(diào)整。以某油田勘探作業(yè)為例，其開發(fā)井已經(jīng)掘進(jìn)至1500m左右，其三開鉆進(jìn)距離約為110m，而物性高油層長度僅為50m。鉆井作業(yè)期間，決定借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展隨鉆分析調(diào)整，以三維可視化顯示為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)分析確定石油儲層位于水平段下部，并且油水界面距離垂向上距約為30m，其條件情況可以支撐加深側(cè)鉆開展。故該工程在鉆井期間確定進(jìn)行側(cè)鉆的臨時(shí)調(diào)整，即以預(yù)測部位為參考，進(jìn)行斜下方的鉆探作業(yè)，確保其鉆遇率得到提升。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行側(cè)鉆結(jié)果展示，表明石油儲層鉆遇率超過85%。

2.3隱蔽性石油儲層勘探

在隱蔽性儲層勘探過程中以巖土物理研究為主要方向，而借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對研究結(jié)果的優(yōu)化?？v觀現(xiàn)階段我國勘探作業(yè)開展，因其地質(zhì)條件存在復(fù)雜性等特點(diǎn)，所以地震數(shù)據(jù)等方面的分析難度加大，并且預(yù)測巖性、孔隙度等參數(shù)分析開展，對于相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用提出更高要求。鑒于此，可以在隱蔽性儲層勘探中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對井中地震、多分量地震、三維地震等技術(shù)的集合，實(shí)現(xiàn)對油藏從構(gòu)造、物性、巖性、流體性質(zhì)等的全方位解釋與預(yù)測，通過對油藏模型的三維立體構(gòu)建，進(jìn)一步提升隱蔽性石油儲層勘探效率。在某油田勘探作業(yè)期間，依據(jù)對巖性測試分析結(jié)果的應(yīng)用，在地震資料反演、解釋過程中存在盲目性開展未知區(qū)域預(yù)測的現(xiàn)象，需借助新技術(shù)應(yīng)用來地震儲層預(yù)測的優(yōu)化。對此，該項(xiàng)目借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行巖心物性參數(shù)、巖石模型的構(gòu)建，以正演結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行隱蔽性儲層的分析預(yù)測，通過儲層地質(zhì)模型構(gòu)建，對地震屬性進(jìn)行自組織映射，結(jié)合對相關(guān)地震資料的收集與分析，確保其隱蔽性儲層預(yù)測準(zhǔn)確性的提升。

3結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段石油勘探作業(yè)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效融合，可以在優(yōu)化鉆探?jīng)Q策的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對隱蔽性儲層勘探預(yù)測的優(yōu)化。對此，需重視對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的深度開發(fā)與研究，通過將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合應(yīng)用于石油勘探中，進(jìn)而推動(dòng)我國石油勘探事業(yè)的現(xiàn)代化、科技化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]曾成.淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2020,v.40;No.511(05):14-15.

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[3]李賦真.石油勘探中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用探究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2018,v.38;No.460(02):170-171.

[4]羅崇高.試論石油勘探開發(fā)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J].化工管理,2016,000(004):110-111.

作者:劉鵬 林強(qiáng) 單位:克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院 中國石油西部鉆探有限責(zé)任公司準(zhǔn)東鉆井分公司