基于VR的油田钻井工程仿真系统的开发与实现

发布时间：2024-04-21 14:46

　　随着全球计算机软硬件设备的不断发展,虚拟现实技术也获得了突飞猛进的进展。近些年,虚拟现实技术在油田行业的应用也越来越广泛,利用该技术进行可视化油田钻井工程仿真系统的开发已成为主要趋势。本文利用虚拟现实技术,进行实地油田钻井工程作业的可视化仿真,开发并实现了基于VR的虚拟钻井工程仿真系统。本文通过对国内外石油行业的虚拟现实技术的发展现状进行综合分析,总结其应用中的优劣势;然后确定采用3ds Max软件来构建钻井工程场景的仿真模型,借助Photo Shop(PS)软件进行贴图处理;再分别利用Substance Painter(SP)软件和Vray渲染器进行材质渲染处理;在Unity 3D平台进行虚拟钻井工程仿真系统的研究和开发;最终,借助HTC Vive硬件设备实现虚拟现实系统的沉浸式交互。(1)借助3ds Max软件构建了钻井工程场景的三维仿真模型,并借助PS、SP和Vray等工具进行了贴图、渲染等优化处理,使仿真模型更加逼真。在Unity项目中制作了井场环境模型,并导入仿真模型;添加了碰撞体、动画及流体效果,可以真实还原钻井工程的实地场景。(2)利用UGUI设计了系统交互界面,设计并实...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1典型陆地钻机井场设备分布

10图2-1典型陆地钻机井场设备分布1.天车2.桅杆3.悬臂4.二层台5.钻井大绳6.游车7.顶驱8.水龙带9.立管10.绞车11.司钻房12.立根盒13.钻台14.转盘15.井架基础16.司钻偏房17.贴钻工18.火炬19.除气器20.振动筛21.气液分离器22.岩屑池23.泥....

图2-3钻井现场布置图

13（5）防喷器远程控制台应位于井架大门的侧前方，压井管汇设置在井架底座左方，节流管汇设置在井架底座右方，放喷管线出口避开障碍物；（6）材料房、工具房、机械修理房、井场值班房、甲方监督房、工程技术房、地质房、泥浆化验房及药品房摆放在井场前方左右两侧，消防房应布置在井场左方，靠近柴....

图3-2PDC钻头的实物图

17图3-2PDC钻头的实物图由PDC图片等资料及井场现场观察分析，PDC钻头可看作由切削部分和接头部分组成。因此根据PDC的结构特征确定从整体到细微的建模思路，因此，PDC钻头的建模顺序先是切削部分（基体，喷嘴，刀翼，切削齿），再是接头部分。其具体制作过程如下。（1）构建钻头基....

图3-3基体和喷嘴模型

18(a)模型A(b)模型B(c)模型C图3-3基体和喷嘴模型

本文编号：3961027