镇泾油田HH42P3井网格立体图的绘制应用

【摘要】使用软件将钻井地质设计油层构造平面图转化为网格立体图，对认识地层具有效果好、速度快、使用方便的特点。本文介绍了利用已收集地质资料和实钻资料，绘制油层等值线网格立体图的过程和效果。

【关键词】网格立体图 油层 等值线图

录井过程中，准确掌握油层（特殊岩性、标准层、标志层）顶面埋深及厚度变化，把钻井设计油层等值线图中的离散数据通过插值转化为数据曲面，绘制成网格立体油层等值线图，既快捷准确又形象直观。以镇泾油田HH42P3井三叠系上统延长组长912油层顶面、底面等值线绘制为例，将该法作一介绍。

1 理论基础

Golden Sofeware 公司研制的基于Windows 的Surfer三维绘图软件[1] [2]，能够快捷、方便地绘制各种基面图、数据点位图、分类数据图、等值线图、线框图、地形地貌图、趋势图、矢量图以及三维表面图等，能提供11种数据网格化方法，包含几乎所有流行的数据统计计算方法，提供各种图形图像文件格式的输入输出接口，方便文件和数据的交流和交换，可以给图形加标题、图例，对坐标轴和等值线做详细标记等，最终可以绘制出十分精美的图形，是一个十分流行功能强大的实用软件。

利用Surfer三维地形显示技术，首先需要构造几何体要素（ 点、线、多边形、图像、位图），创建对象的数学描述，然后在三维空间上放置对象，选择有利的观察点。接着计算对象的颜色，这些颜色可直接定义，或由光照条件及纹理间接给出，最后进行光栅化，把对象的数学描述和颜色、信息转换到屏幕的像素，将获取的 DE M数据作为几何数据，利用Surfer构造成地形表面的三维模拟景观图。

2 方法实现

2.1 收集数据对原始数据文件进行网格化

收集数据即建立数据库的过程。收集离散点数据及相关参数，离散点的数据结构至少包括3个字段，通常前2个字段是该点的坐标（X、Y），第3个字段（Z）是该点的油层垂深。将准备的数据输入到Excel中建立数据库，以便以后增加离散点数据，更新油层埋深等值线图。数据网格化时，为了使形成的网格立体图坐标轴与通常习惯一致，最好将数据文件中的测点号作为X坐标，测线号作为Y坐标，X、Y方向间距必须分别等于测点距和测线距。

2.2 从定向数据到Surfer环境下的三维坐标数据

根据井场常用的最小曲率法公式可以算出井眼在地层垂深、东坐标和北坐标方向的增量，已知井口坐标，计算得到井眼轨迹的三维坐标。3D Surfer环境坐标分别为X、Y、Z。由于井眼坐标与Surfer坐标不一致，必须进行转换：

水平坐标值（x）=井口横坐标Y+东西位移量；

垂直坐标值（y）=（井口海拔-某点对应海拔）*（-1）=垂深*（-1）；

水平坐标值（z）=（井口纵坐标X+南北位移量）*（-1）；

电阻率值（R）=对应垂深的建模数据成果电阻率值。图1？换算后的HH42P3井长912砂顶、有效

砂底、砂底坐标数据

3 生成油层等值线的网格立体图

同法，转化地质设计某目的层构造顶面数据，通过数据分析及坐标变换，使三维可视化构造曲面与设计构造图吻合，井眼轨迹与观察点的空间位置关系相符。

（1）生成网格文件。网格文件是生成主砂体油顶、底面砂底等值线图网格立体图的基础，在软件中选择“网格”v“数据”菜单命令再选择收集的离散点数据表，单击“确定”按钮，弹出“网格化数据”对话框，在“数据列”选项区域中选择X、Y方向坐标，在Z列中选择该点油层垂深（或埋深）。

（2）主砂体油顶、油底、砂底等值线图生成。在软件中单击工具栏上的“新建等值线图”按钮，弹出对话框后，选择先前生成的网格文件（*.grd），打开网格文件，即完成了最初的油层厚度等值线图[ 4 ]。

（3）修改完善等值线图。双击生成的油层厚度等值线图，修改等值线等级，在等值线之间充填颜色，增加、删除、移动等值线图标注，更改坐标轴属性等，以此来完成等值线公式的修饰和调整。

（4）选择添加构造顶面等值线图、基面图、张贴图等。加入邻井、本井钻井轨迹、实钻进层靶点等数据投影，所有数据的XY Z坐标体系都要与网格文件一致[ 5]。图2？HH42P3井？长912油顶～油底～砂底的立

体构造图钻井轨迹图

4 结束语

资料收集的离散点越多，等值线图越准确。利用软件把油层等值线图转成网格立体图，具有可视化即时编辑能力，成图方便、图形美观，有助于钻井现场地质技术人员感性认识地目的层构造。

如果国产建模软件能按照实际的地质工作流程进行建模，将三维空间交互设计井轨迹和地质模型综合为一体，提供最为准确的井位设计与分析。同时地质导向工具包括数据读取程序实时显示随钻测量及随钻测井的数据，在井场及办公室快速更新同步观察模型，便于共同作出决策，才真正解决了即时三维地质导向的问题。

参考文献

[1] 胡涛.三维地形技术研究[A].光电技术应用.1673 - 1255 （ 2007 ） 01 - 0074-05

[2] 马胜利，贾东方，肖新成.AutoCAD及 Surfer软件在煤层等厚线图绘制中的应用[B].中州煤炭.1003 - 0506 （2009） 09 - 0091 - 02

[3] 王乘.C r e a t o r 可视化仿真建模技术[ M].武汉：华中科技大学出版社，2005：23 - 44

[4] 陈欢欢，李星，丁文秀.Surfer 8. 0等值线绘制中的十二种插值方法 [J].工程地球物理学报，2007 （1） ：522 57

[5] 吴凡，宋鹰.数字地图制作原理[M].武汉：武汉大学出版社，2002：57 -63