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1、大庆石油学院学报第31卷第1期2007年2月JOURNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEVol.31No.1Feb.2007基于高端PC机国产化地震资料可视化解释软件的设计1,32435孔小利,张永一,陈建军,马小晨,刘志忠(1.北京理工大学计算机学院,北京100083;2.中国石油天然气集团公司总裁办,北京100724;3.承德石油高等专科学校计算机工程系,河北承德067000;4.玉门石油管理局局机关,甘肃玉门735200;5.大港油田分公司信息中心,天津大港300280
2、)摘要:为了实现地震资料解释软件的国产化,研究了三维地震资料可视化的基本原理和解释过程,提出基于高端PC的软件系统方案,设计了解释系统的软件功能.针对微机的运算速度,提出动态区间技术,并设计了扫描算法和强连通算法,完成关键技术的快速算法设计与实现.以玉门油田青西区块的三维地震资料为依据进行了软件应用实验,结果表明,软件功能满足解释工作需要,解释成果符合已经掌握的地质资料,软件在微机运行时具有较好的实时性.关键词:三维可视化;石油勘探;地震资料解释;层面追踪中图分类号:TP311.5文献标识码:A
3、文章编号:1000-1891(2007)01-0097-040引言自20世纪80年代以来,三维地震技术已经在石油工业得到普遍应用.三维可视化技术是为适应三维地震资料解释的需求而发展起来的一项地震资料解释新技术,它充分利用了三维地震资料分辨率高、空间连续和零闭合差等特性,通过构造可视化、油藏参数分布可视化,分析圈闭结构和储层物性,形成对全三维空间的地质认识.与传统地震资料解释技术相比,它极大地提高了地震资料解释工作的效率和成果精[1]度.但到目前为止,地震资料解释软件一直被国外所垄断,我国迫切需要研制并推出自主创
4、新的地震资料和可视化软件.为此,项目组开展了国产化软件的研究.三维地震勘探主要包括野外施工(数据采集)、数据处理和交互解释三大环节.地震资料处理的主要[2]任务是对原始数据进行叠加、滤波和偏移校正,其输出的成果是三维地震数据体.这种数据体一般以9SEG-Y格式存储,其数据量取决于主测线、联络测线上的道数和每一道的采样点数,数据量从几个109到几十个10.以前,由于地球物理勘探的特点是数据量大、计算量大,其硬件平台依赖大型计算机或高端[3]图形工作站,整个系统需要投入大笔资金.而一般微机数据存储容量小、计算速度慢,因
5、而无法胜任地震9资料解释的工作.现在,随着硬件技术的不断发展,高端PC在容量上可以扩充十几个10,通过多CPU多线程的并行处理,使得计算速度有了大幅度提高,再加上算法的改进,使得高端PC机已基本具备了进行地震资料解释的能力.因此,提出了基于高端PC的地震资料解释系统的方案.1可视化技术的基本原理1.1可视化技术三维地震资料可视化就是三维数据体的可视化.形式上,三维数据体相当于一个三维数组,每个数据采样点的数值表示在该坐标位置上的反射波振幅,见图1.由于三维地震数据体的空间采样密度很大,道间距较小,因此,从本质上
6、讲,三维数据体就是地下各地层的反射波强度的三维离散数据集.如果以适当的收稿日期:2006-04-26;审稿人:贾振岐;编辑:王文礼基金项目:河北省自然科学基金项目(02405)作者简介:孔小利(1962-),男,博士生,教授,主要从事可视化与虚拟现实方面的研究.97大庆石油学院学报第31卷2007年方式把这些离散数据联系起来,就能得到地下各地层展布的几何形状,也可以描述断层的发育状况.可视化的方法有2种.一种是数据追踪方法,把要观察的数据元素通过扫描追踪联系起
7、来,将三角形拼接若干像素构成的多边形,形成同相面、等值面、断层面等几何构造模型;另一种是体视化技术,把每一个采样点作为一个像素,在三维空间对要滤掉的元素进行透明化处理,把要观察的数据元素保留下来,给每个像素适当的直径,这些像素在三维空间自然联结起来,完成几何造型的描述.可视化在三维地震数据解释中有着重要的作用,3D可视化贯穿全三维解释的整个过程.图1采样点与数据体1.2三维地震数据交互解释中元素的关系目前的全三维解释重点放在构造解释上,很少涉及储层参数和流体性质方面的储层解释,技术尚处于发展的初期.就真正的三维
8、解释而言,国内外有不同的提法.国内提出全三维地震解释,而国外提出的是真三维解释(True3Dinterpretation)、体解释(Volumeinterpreta2tion)、三维可视化解释(3Dvisualizationinterpreta-[4]tion)等,就是在三度空间上对三维数据体进行立体解释.其主要任务是利用全部三维数据信息和可视化技术在三度空
