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申请/专利权人：山东捷瑞数字科技股份有限公司

摘要：本发明涉及一种基于数字孪生技术的固井作业场景自动化搭建方法，属于虚拟现实技术领域。包括：创建三维模型库和井下地质素材库；搭建固井作业地面场景；搭建作业井井眼轨迹；搭建井筒及确定当前井筒地质层位的井眼轨迹线段；确定作业区块内每口井的地质层位；计算同一地质层位的两组井之间的半方差；绘制地质层位在三维空间中的展布，完成井下场景部分的搭建；基于GPS数据将井场周围场景、井场地面场景及井下场景进行叠加整合，完成整个固井作业场景的搭建。本发明通过自动化地质区块生成，大幅减少了区块内地质建模所需的时间和人力成本。突破了传统建模方法的局限，提供了全方位的固井作业可视化解决方案。

主权项：1.一种基于数字孪生技术的固井作业场景自动化搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：创建固井作业场景的地面场景三维模型库、井下工具三维模型库和井下地质素材库；步骤2：获取固井作业现场数字孪生场景配置信息，并基于该场景配置信息搭建固井作业地面场景；步骤3：通过读取作业井的井斜参数及井口坐标，搭建作业井井眼轨迹；步骤4：基于所搭建的井眼轨迹及固井工程设计参数搭建井筒，同时确定当前井筒地质层位的井眼轨迹线段；步骤5：确定作业区块内每口井的地质层位；步骤6：计算同一地质层位的两组井之间的半方差；步骤7：基于计算结果绘制地质层位在三维空间中的展布，通过数据匹配生成井下工具串模型，完成井下场景部分的搭建；步骤8：基于GPS数据将井场周围场景、井场地面场景及井下场景进行叠加整合，完成整个固井作业场景的搭建；所述步骤7具体为基于得到的半方差，通过插值法、衰减指数判断地层衰减距离和边缘，使用基台值判断地质断层位置，并通过数字孪生技术实现当前区块内的地质层位展布三维呈现；涉及以下计算过程：7.1：确定距离间隔：基于数据点的分布密度和感兴趣的空间尺度，选择一个合适的距离间隔∆h；7.2：通过之前步骤确定好的三维立体区域，获取区块内所有井在第一层的点集数据x,y,z，找到所有相距在这个距离范围内的点对；7.3：对于每个点对计算属性值差的平方，即每个点对高程值差的平方，计算每个点对相互之间距离的半方差，并将每个点对相互之间距离的半方差整合成一个模拟曲线，然后根据拟合方式计算当前地质层位立体空间中任意位置距离下的半方差近似值，然后通过标准点对距离筛选合适点位；7.4：将所有点对的差的平方求和，然后除以点对数量，得到该距离间隔上的函数值，构建标准点对距离半方差数据矩阵；7.5：通过标准点对距离半方差数据矩阵，计算得到该矩阵的逆矩阵，并通过相乘最终得到当前地质层位三维立体区域内所有点位的属性值，通过以上属性值即点位高程数据计算得到所有点位的空间坐标；7.6：使用线性回归拟合技术来拟合计算出的变差函数值；7.7：通过设定区域内块金效应与基台值基数，区分地质层间关系是否联通；7.8：通过短变程长短自动判断绘制地质层边缘位置，并通过数字孪生技术实现当前区块内的地质层展布三维呈现；最后，通过井筒工具参数自动匹配井下工具三维模型库中的井下工具、套管、水泥浆等素材，通过固井工程设计参数自动获取工具串工程设计参数，快速构建井筒与工具串，完成井下场景部分的搭建。

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