一种石油开采地层储层3D建模打印系统的制作方法

本发明涉及到地层建模技术领域，更加具体地是一种石油开采地层储层3d建模打印系统。

背景技术：

在石油开采地层模拟的实际操作中，开采石油的地层主要考虑泥岩和砂岩(粒度不同)以及他们之间的叠置及分布关系，建模是一种通过还原方式进行沉积物正演分析的主要方法，主要有数字化建模和物理建模。

沉积物理建模更加直观，但其操作主要依靠人工铺砌或者模拟自然生成得到的形态；

通过人工铺设的方法和模拟自然生成得到的形态方法往往操作复杂，而且对于已知的地层，不能很好地还原现实中地层的岩层分布特点(砂岩、泥岩的分布面积、粒度均无法很好的体现)。

基于此，迫切需要一种方法能真实的还原并较为简单的解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种石油开采地层储层3d建模打印系统。

本发明的目的是通过如下技术方案实施的：一种石油开采地层储层3d建模打印系统，包括声波探测系统、3d建模系统、激光定位系统和喷涂打印系统；

所述喷涂打印系统和所述喷涂打印系统可相互同步位移；

所述声波探测系统通过无线数据与所述3d建模系统相连接；

所述声波探测系统：用于通过超声波探测地层储层的位置，并且根据粒径自动判定地层中的泥岩和砂岩的位置和深度；

所述3d建模系统：用于通过无线数据连接获取地层中泥岩和砂岩的位置信息并进行3d建模，且将建模子单元信息分别导出至所述激光定位系统和喷涂打印系统；

所述激光定位系统：用于根据建模子单元的位置信息，对所述喷涂打印系统的喷涂位置自动比例化三维定位；

所述喷涂打印系统：用于将建模子单元中模拟泥岩和泥沙相对应的泥和沙进行比例化打印模拟，并可对输出后的模拟子单元进行重新灌注或修改。

在上述技术方案中：所述声波探测系统包括无人机定位模块、超声波勘探模块和数据导出模块；

所述无人机定位模块：用于通过内部设置的3d打印模块自动控制对无人机进行方位的定位；

所述超声波勘探模块：用于根据超声波根据地层泥岩和砂岩不同粒径反馈出来的信号，判断不同泥岩或砂岩所处位置和深度；

所述数据导出模块：用于通过无线数据将泥岩或砂岩的位置和深度信息发送给3d建模系统。

在上述技术方案中：所述3d建模系统包括与所述无人机定位模块相对应的监控模块；

所述监控模块：用于通过人工的方式对无人机的方位进行手动微调。

在上述技术方案中：所述3d建模系统还包括自动建模模块、建模文件存储模块、格式转换模块、比例转换模块和3d建模子单元导出模块；

所述自动建模模块：用于接收所述数据导出模块的数据信号，并将数据信号自动绘制成3d建模模型；

所述建模文件存储模块：用于存储由自动建模模块导出的3d建模模型；

所述格式转换模块：用于将建模文件存储模块中存储的3d建模模型文件格式分别转成与所述激光定位系统和喷涂打印系统相对应的文件格式；

所述比例转换模块：用于调整地层中泥岩和砂岩的比例系数；

所述3d建模子单元导出模块：用于将3d建模模型进行分割导出至所述激光定位系统和喷涂打印系统中。

在上述技术方案中：所述激光定位系统包括与所述3d建模子单元导出模块相对应的定位信息接收模块和自动定位模块；

所述定位信息接收模块：用于将3d建模子单元导出模块中的3d建模子单元的位置信息导入至自动定位模块；

所述自动定位模块：用于根据定位信息接收模块自动控制所述的喷涂打印系统，并利用所述喷涂打印系统对工作台进行建模喷涂。

在上述技术方案中：所述喷涂打印系统包括喷沙系统、喷泥系统、与所述3d建模子单元导出模块相对应的喷涂转换控制模块、预喷混合模块和与所述自动定位模块相对应的喷涂喷头模块；

所述喷沙系统：用于存储模拟沙，并控制沙向所述喷涂转换控制模块输出；

所述喷泥系统：用于存储模拟泥，并控制泥向所述喷涂转换控制模块输出；

所述喷涂转换控制模块：用于通过3d建模子单元导出模块中的建模子单元的大小自动控制所述喷沙系统或喷泥系统中的沙或泥的喷出量；

所述预喷混合模块：用于分别将染料对沙上色或基油对泥灌注，并进行均匀混合；

所述喷涂喷头模块：用于将混合后的上色沙或灌注泥进行3d注模。

在上述技术方案中：所述预喷混合模块包括搅拌混合模块、填料添加控制模块、染料存储模块和基油存储模块；

所述染料存储模块:用于存储对模拟沙上色的染料；

所述基油存储模块:用于存储对模拟泥灌注的油层；

所述填料添加控制模块:用于所述喷涂转换控制模块喷出的沙或泥分别控制所述的染料存储模块和基油存储模块与预喷混合模块连通；

所述搅拌混合模块，用于在填料添加完成后，通过搅拌进行均匀混合。

在上述技术方案中：所述建模文件存储模块包括建模修改模块；所述喷涂打印系统还包括与所述建模修改模块相对应的注模切割模块；

所述建模修改模块，用于根据需要，对保存在建模文件存储模块中的3d建模模型进行修改；

所述注模切割模块：受到所述的喷涂转换控制模块的控制，并对3d建模子单元导出模块中的子单元的重新灌注或者修改。

在上述技术方案中：所述喷沙系统包括用于存储沙的储沙模块；所述喷泥系统包括用于存储泥的储泥模块。

本发明具有如下优点：本发明通过利用超声波对地层中砂岩或泥岩进行定位和识别，同时通过利用3d建模系统的方式进行自动建模。2、本发明通过激光定位系统的方式，将砂岩所对应的模拟沙进行上色以及对泥岩所对应的模拟泥进行灌注处理，以增强3d打印后的对比度以及防止底形冲垮的效果。

附图说明

图1为本发明的整体系统框架图。

图2为本发明的系统分解图。

图中：声波探测系统1、无人定位模板1.1、超声波勘探模块1.2、数据导出模块1.3、3d建模系统2、监控模块2.1、建模修改模块2.2、建模文件存储模块2.3、自动建模模块2.4、格式转换模块2.52.5、比例转换模块2.6、3d建模子单元导出模块2.7、激光定位系统3、定位信息接收模块3.1、自动定位模块3.2、喷涂打印系统4、喷沙系统4.1、喷泥系统4.2、喷涂转换控制模块4.3、搅拌混合模块4.4、预喷混合模块4.5、填料添加控制模块4.6、染料存储模块4.7、基油存储模块4.8、注模切割模块4.9、喷涂喷头模块4.10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1-2所示：一种石油开采地层储层3d建模打印系统，包括声波探测系统1、3d建模系统2、激光定位系统3和喷涂打印系统4；

所述喷涂打印系统4和所述喷涂打印系统4可相互同步位移；

所述声波探测系统1通过无线数据与所述3d建模系统2相连接；

所述声波探测系统1：用于通过超声波探测地层储层的位置，并且根据粒径自动判定地层中的泥岩和砂岩的位置和深度；

所述3d建模系统2：用于通过无线数据连接获取地层中泥岩和砂岩的位置信息并进行3d建模，且将建模子单元信息分别导出至所述激光定位系统3和喷涂打印系统4；

所述激光定位系统3：用于根据建模子单元的位置信息，对所述喷涂打印系统4的喷涂位置自动比例化三维定位；

所述喷涂打印系统4：用于将建模子单元中模拟泥岩和泥沙相对应的泥和沙进行比例化打印模拟，并可对输出后的模拟子单元进行重新灌注或修改。

所述声波探测系统1包括无人机定位模块1.1、超声波勘探模块1.2和数据导出模块1.3；

所述无人机定位模块1.1：用于通过内部设置的3d打印模块(根据3d打印模块所设定的区域位置人工操作)自动控制对无人机进行方位的定位；

3d打印模块属于所述无人机定位模块1.1内部模块的一部分，属于所述无人机定位模块1.1功能一部分，可以自行控制。

所述超声波勘探模块1.2：用于根据超声波根据地层泥岩和砂岩不同粒径反馈出来的信号，判断不同泥岩或砂岩所处位置和深度；

所述数据导出模块1.3：用于通过无线数据将泥岩或砂岩的位置和深度信息发送给3d建模系统2。

所述数据导出模块1.3使得最终由所述的3d建模系统2得到的结果更加于实际地层温和相差无几，且所述数据导出模块1.3提供了详细和准确的数据支撑。

所述3d建模系统2包括与所述无人机定位模块相对应的监控模块2.1；无人机是一个数据传输的起点，需要利用到无人机进行现场测绘地形。

所述监控模块2.1：用于通过人工的方式结合无人机定位模块1.1对无人机的方位进行手动微调。

所述3d建模系统2通过分析处理声波探测系统得到的数据。

所述3d建模系统2还包括自动建模模块2.4、建模文件存储模块2.3、格式转换模块2.5、比例转换模块2.6和3d建模子单元导出模块2.7；

所述自动建模模块2.4：用于接收所述数据导出模块1.3的数据信号，并将数据信号自动绘制成3d建模模型；

所述建模文件存储模块2.3：用于存储由自动建模模块2.4导出的3d建模模型；

所述格式转换模块2.5：用于将建模文件存储模块2.3中存储的3d建模模型文件格式分别转成与所述激光定位系统3和喷涂打印系统4相对应的文件格式；

所述比例转换模块2.6：用于调整地层中泥岩和砂岩的比例系数；

所述3d建模子单元导出模块2.7：用于将3d建模模型进行分割导出至所述激光定位系统3和喷涂打印系统4中。

所述3d建模系统2根据现有的3d建模技术生成电子的初始模型，这个模型为后来喷涂打印系统4生成实物的模型提供技术支撑。

所述激光定位系统3包括与所述3d建模子单元导出模块2.7相对应的定位信息接收模块3.1和自动定位模块3.2；

所述定位信息接收模块3.1：用于将3d建模子单元导出模块2.7中的3d建模子单元的位置信息导入至自动定位模块3.2；

所述自动定位模块3.2：用于根据定位信息接收模块3.1自动控制所述的喷涂打印系统4，并利用所述喷涂打印系统4对工作台进行建模喷涂。

所述激光定位系统3精准定位，结合3d建模系统2提供的数字模型，在指定位置精准定位后带动喷涂打印系统4进行喷涂，所述激光定位系统3是所述3d建模系统2与所述的喷涂打印系统4之间的纽带，使喷涂打印系统4中的喷涂、切割、灌注更加精准。

所述喷涂打印系统4包括喷沙系统4.1、喷泥系统4.2、与所述3d建模子单元导出模块2.7相对应的喷涂转换控制模块4.3、预喷混合模块4.5和与所述自动定位模块3.2相对应的喷涂喷头模块4.10；

所述喷沙系统4.1：用于存储模拟沙，并控制沙向所述喷涂转换控制模块4.3输出；

所述喷泥系统4.2：用于存储模拟泥，并控制泥向所述喷涂转换控制模块4.3输出；

所述喷涂转换控制模块4.3：用于通过3d建模子单元导出模块2.7中的建模子单元的大小自动控制所述喷沙系统4.1或喷泥系统4.2中的沙或泥的喷出量；

所述预喷混合模块4.5：用于分别将染料对沙上色或基油对泥灌注，并进行均匀混合；

所述喷涂喷头模块4.10：用于将混合后的上色沙或灌注泥进行3d注模。

所述喷涂打印系统4是完成建模的最后一步，通过结合建模系统的数字化样本，利用泥、沙喷涂出区块相似的微缩模型，还可以根据实际需要对所得到的砂体进行切割、灌注，满足研究所需要的各种要求。

所述的预喷混合模块4.5包括搅拌混合模块4.4、填料添加控制模块4.6、染料存储模块4.7和基油存储模块4.8；

所述染料存储模块4.7:用于存储对模拟沙上色的染料；

所述基油存储模块4.8:用于存储对模拟泥灌注的油层；

所述填料添加控制模块4.6:用于所述喷涂转换控制模块4.3喷出的沙或泥分别控制所述的染料存储模块4.7和基油存储模块4.8与预喷混合模块4.5连通；

所述搅拌混合模块4.4，用于在填料添加完成后，通过搅拌进行均匀混合。

所述的预喷混合模块4.5使每种添加、喷涂材料分开存储和控制，使得使用个体和数量可以更加精准，避免材料的相互污染。

所述建模文件存储模块2.3包括建模修改模块2.2；所述喷涂打印系统4还包括与所述建模修改模块2.2相对应的注模切割模块4.9；

所述建模修改模块2.2，用于根据需要，对保存在建模文件存储模块2.3中的3d建模模型进行修改；

所述注模切割模块4.9：受到所述的喷涂转换控制模块4.3的控制，并对3d建模子单元导出模块2.7中的子单元的重新灌注或者修改。

所述建模文件存储模块2.3可以利用数字化系统设计在实验所得砂体上进行微调和局部改变，是进行对比试验中的重要部分。

所述喷沙系统4.1包括用于存储沙的储沙模块；所述喷泥系统4.2包括用于存储泥的储泥模块。通过利用储沙模块或储泥模块可以分别对模拟沙或者模拟泥进行存储。

储沙模块或储泥模块方便存储试验用的大量泥沙、减少人工搬运。

上述未详细说明的部分均为现有技术。