本發(fā)明涉及數(shù)字井筒三維構(gòu)建，具體涉及一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著油氣田開發(fā)的不斷深入，由于地層的非均勻性、井筒老化、注水不穩(wěn)定等問題，最終會致使井筒出現(xiàn)腐蝕、變形、破裂、錯斷等損壞現(xiàn)象，造成安全隱患。進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，井筒損壞會對井下作業(yè)以及油氣開采產(chǎn)生極大的影響和破壞，損壞的井筒往往會產(chǎn)生漏失、注水分散等技術(shù)缺陷，從而引起采油效率降低、增產(chǎn)工藝失效等諸多不利。工程中，在對井下作業(yè)前，盡可能精確獲取井下井筒的特征參數(shù)(腐蝕、變形、孔洞、斷裂等)，減少井下作業(yè)風(fēng)險，提高井下作業(yè)效率。傳統(tǒng)的井筒檢測與解釋方法無法全面客觀對井下井筒進(jìn)行評估，采用多源數(shù)據(jù)融合的方法使各檢測方法相互補充、相互驗證，從而構(gòu)成井下井筒的三維數(shù)字化模型，提高井下井筒特征參數(shù)的檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提出一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，包括以下步驟：設(shè)定采集參數(shù)，基于多種傳感器按照對應(yīng)的采集參數(shù)采集井筒多源數(shù)據(jù)，將井筒多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述多源數(shù)據(jù)包括多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)；

2、將預(yù)處理后的多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維立體數(shù)據(jù)；

3、將三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，基于融合結(jié)果構(gòu)建數(shù)字井筒模型，并得到模型參數(shù)；

4、將不同維度的三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，得到驗證結(jié)果；

5、基于驗證結(jié)果動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)井筒模型的模型參數(shù)。

6、進(jìn)一步地，將井筒多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：

7、設(shè)定采集參數(shù)，基于采集參數(shù)匹配多臂井徑傳感器、電磁測厚傳感器、視頻測量傳感器與井斜傳感器；

8、基于多臂井徑傳感器、電磁測厚傳感器、視頻測量傳感器與井斜傳感器采集對應(yīng)的多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)；

9、將相同井段的多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)進(jìn)行深度對齊、重采樣及比對分析，篩選出有效數(shù)據(jù)；

10、提取有效數(shù)據(jù)的特征，得到井筒內(nèi)徑特征、井筒厚度特征、井筒視頻特征與井斜特征；

11、將井筒內(nèi)徑特征、井筒厚度特征、井筒視頻特征與井斜特征進(jìn)行歸一化處理。

12、進(jìn)一步地，將不同緯度優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，得到驗證結(jié)果，具體包括：

13、獲取多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)，將多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)依次進(jìn)行編號，得到第一組數(shù)據(jù)、第二組數(shù)據(jù)、第三組數(shù)據(jù)與第四組數(shù)據(jù)；

14、將第一組數(shù)據(jù)固定，將第一組數(shù)據(jù)依次與第二組數(shù)據(jù)、第三組數(shù)據(jù)與第四組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得到第一比對結(jié)果；

15、將第二組數(shù)據(jù)固定，將第二組數(shù)據(jù)依次與第三組數(shù)據(jù)、第四組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得到第二對比結(jié)果；

16、將第三組數(shù)據(jù)固定，將第三組數(shù)據(jù)與第四組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得到第三比對結(jié)果；

17、基于第一比對結(jié)果、第二比對結(jié)果與第三比對結(jié)果生成驗證結(jié)果。

18、進(jìn)一步地，基于驗證結(jié)果動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)井筒模型的模型參數(shù)，具體包括：

19、將驗證結(jié)果與設(shè)定的驗證條件進(jìn)行比較，得到差異值；

20、將差異值與設(shè)定的差異閾值進(jìn)行比較，設(shè)定的差異閾值包括第一差異閾值與第二差異閾值，且第一差異閾值小于第二差異閾值；

21、若差異值大于第一差異閾值且小于第二差異閾值，則生成第一調(diào)整系數(shù)，基于第一調(diào)整系數(shù)對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

22、若差異值大于等于第二差異閾值，則生成第二調(diào)整系數(shù)，基于第二調(diào)整系數(shù)對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

23、進(jìn)一步地，將三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，基于融合結(jié)果構(gòu)建數(shù)字井筒模型，并得到模型參數(shù)，具體包括：

24、獲取多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)對應(yīng)的三維立體數(shù)據(jù)；

25、分析多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

26、基于不同的權(quán)重系數(shù)對多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)或井斜數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)計算，得到加權(quán)系數(shù)；

27、基于加權(quán)系數(shù)對多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)或井斜數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理；

28、將優(yōu)化處理后的多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)或井斜數(shù)據(jù)按照加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到融合數(shù)據(jù)；

29、基于融合數(shù)據(jù)對井筒腐蝕、變形、孔洞、斷裂等特征進(jìn)行描述與定量測量，得到測量結(jié)果；

30、基于測量結(jié)果生成三維井筒模型參數(shù)。

31、進(jìn)一步地，對井筒腐蝕、變形、孔洞、斷裂等特征進(jìn)行描述與定量測量，包括：

32、基于多臂井徑數(shù)據(jù)分析測量井筒內(nèi)壁內(nèi)徑；

33、基于電磁測厚數(shù)據(jù)分析井筒剩余厚度，結(jié)合多臂井徑數(shù)據(jù)分析內(nèi)外壁厚度變化信息；

34、基于視頻測量數(shù)據(jù)測量井筒全內(nèi)壁信息，結(jié)合多臂井徑數(shù)據(jù)與電磁測厚數(shù)據(jù)分析厚度變化位置。

35、本發(fā)明還提供一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建系統(tǒng)，包括處理器、存儲器以及至少一個程序，所述程序被存儲在所述存儲器中，并被配置為由所述處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行如上述任一項所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法的指令。

36、本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲計算機程序，所述計算機程序使得計算機執(zhí)行以實現(xiàn)上述任一項所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法。

37、由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

38、本發(fā)明通過獲取井筒多源數(shù)據(jù)，并進(jìn)行優(yōu)化處理，得到多維度優(yōu)化數(shù)據(jù)，并將不同緯度的優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，避免出現(xiàn)復(fù)雜井筒多解情況，保證數(shù)字井筒精準(zhǔn)構(gòu)建，提高分析判斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，將井筒多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，具體包括：

3.如權(quán)利要求2所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，將不同緯度優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，得到驗證結(jié)果，具體包括：

4.如權(quán)利要求3所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，基于驗證結(jié)果動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)井筒模型的模型參數(shù)，具體包括：

5.如權(quán)利要求4所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，將三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，基于融合結(jié)果構(gòu)建數(shù)字井筒模型，并得到模型參數(shù)，具體包括：

6.如權(quán)利要求5所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法，其特征在于，對井筒腐蝕、變形、孔洞、斷裂特征進(jìn)行描述與定量測量，包括：

7.一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器、存儲器以及至少一個程序，所述程序被存儲在所述存儲器中，并被配置為由所述處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任一項所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法的指令。

8.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲計算機程序，所述計算機程序使得計算機執(zhí)行以實現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于多源數(shù)據(jù)融合的數(shù)字井筒三維構(gòu)建方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，該方法包括以下步驟：設(shè)定采集參數(shù)，基于多種傳感器按照對應(yīng)的采集參數(shù)采集井筒多源數(shù)據(jù)，將井筒多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，多源數(shù)據(jù)包括多臂井徑數(shù)據(jù)、電磁測厚數(shù)據(jù)、視頻測量數(shù)據(jù)與井斜數(shù)據(jù)；將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到三維立體數(shù)據(jù)；將三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，基于融合結(jié)果構(gòu)建數(shù)字井筒模型，并得到模型參數(shù)；將不同維度的三維立體數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，得到驗證結(jié)果；基于驗證結(jié)果動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)井筒模型的模型參數(shù)，通過獲取井筒多源數(shù)據(jù)，并將不同緯度的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，避免出現(xiàn)復(fù)雜井筒多解情況，保證數(shù)字井筒精準(zhǔn)構(gòu)建，提高分析判斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：吳銀川,李云,周超,嚴(yán)正國,蘇娟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15