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技术创新

可视化技术在石油行业的应用及发展趋势

周定照柳进1罗强1黄朝斌2刘忠军3文涛1

|(1.长江大学；2.中国石化江汉石油管理局第四机械厂；3.湖北广兴科技有限公司)

摘要：可视化是近年来新发展起来的一个研究和开发十分活跃的技术领域，它将计算机图形、图像处理和计算机视觉等技术应用于科学计算领域，目前已在各个学科中得到广泛的应用。文章主要探讨了可视化技术的概念、发展、系统组成及其在石油行业中的应用和前景。

关键词：石油行业可视化技术发展前景DOI:10.3969/j.issn.1002-302x.2010.01.012

运用三维表现技术再现三维世界中的物体，从而表示出三维形体的复杂信息，这种技术就是可视化(Visualization)技术，这是近几年计算机图形学的快速发展所产生的一门新型技术，应用前景较广!。石油从最初寻找到最终利用，需要经历很多环节，其中主要环节有4个，分别为石油勘探、油田开发、油气集输和石油炼制。这些环节涉及的学科和技术众多，具有特殊的复杂性，而可视化技术在这些环节上的应用，则可以大大缩减成本、降低难度、增加安全性等，因此它在石油行业的应用较为广泛。

一、目前应用于石油行业的可视化技术

随着现代计算机技术的不断发展和图形、图像及网络传输设备性能的日益提高，可视化技术被广泛地应用于石油行业之中，从而解决了石油行业中遇到的许多问题，使石油的勘探和开发研究发生了巨大飞跃12。目前在石油行业应用最为广泛的可视化技术主要是基于数学建模、基于虚拟现实与基于GIS的可视化技术。

1.基于数学建模的可视化技术

其运用计算机图形学和图像处理技术，通过数学建模将数据信息转换成图像在屏幕上显示出来，并可

实施交互处理。基于数学模型的可视化结果，不论是二维图形或三维图形都是最终计算结果的静态显示，因此缺点是交互性较低。该项技术在石油钻井中应用较多。

2.基于虚拟现实的可视化技术

虚拟现实(VirtualReality)技术是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域。它是用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等感觉，使人通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互。其在石油勘探中应用较多。

3.基于GIS的可视化技术

GIS(GeographicalInformationSystem)是地理信息系统的简称。它是20世纪60年代迅速发展起来的地理学研究技术，是传统学科与现代科学技术相结合的产物。它通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成和输出各种地理信息，是建立在地球科学和信息科学基础上的边缘科学，在数字地球构想中发挥极重要的作用。

GIS的可视化技术主要是分析空间对象的空间展布规律，并可进行空间对象的性质计算。同时还可以直接查询进一步分析所需的数据。由于GIS中包含大量的空间地理信息，能够提供丰富的图形图像信息，

48石油科技论坛·2010年第1期配8

周定照等：可视化技术在石油行业的应用及发展趋势

并可与相关的数据和资料建立联系，所以利用可视化结果可分析对象的空间位置属性的变化规律。其在石油地质勘探、钻井、集输和油田信息管理等方面均有应用。

二、可视化技术在石油行业的应用实例

现在几乎所有油田企业的科研单位都使用了可视化技术，其社会经济效益已比较明显地显示了出来。如三维和四维地震数据解释、复杂的多边钻井设计与实现、油气的存储与运输，以及原油的炼制等。

1.石油勘探

在石油勘探方面，可视化技术可以综合利用地理信息技术所特有的空间分析功能和强有力的可视化表达能力，将地下的地质构造、岩性、物性、电性、油气的生储盖等特征以及地面勘探施工、钻采工程等信息与地理信息相连接，及时、准确、形象、直观地了解有关形象并进行综合分析对比，从而准确、合理、迅速地进行勘探工作部署。同时，通过建立包括地震解释资料、测井解释资料或钻探资料及其他勘探测试数据在内的综合空间线型数据库，将地震剖面资料、单井测井资料、钻井资料及其他勘探测试资料与平面地理、地质资料有机地结合起来，从而实现对地质地层、区域构造及油气藏储层进行三维空间的模拟(图1至图3)。

图1测井解释成果图图2储油面积图

国内的吉和油田、塔河油田、新沟油田等就使用了三维可视化软件Voxelgeo来研究油田地质的断裂结构和储集层的分布特