AVS/Express可视化虚拟现实技术在地震勘探中的应用

图1 胜利ZX地区某个层位的三维空间立体图

图2 ZX地区七个层位的立体图

ZX地区速度深度模型
震层位属性的三维可视化是在对地震层位数据进行剖分的基础上,对层位上的地震属性如速度、孔隙度、地震振幅等利用插值方法如离散光滑插值(DSI)把属性插到剖分形成的三角形网格中,用不同的颜色代表地层属性值的大小,这样就可实现地震层位与其属性的三维可视化。
图3是渤南油田52小层孔隙度立体图。从这些图中不仅可以看出地层的起伏变化,而且可以看出地层上的属性如孔隙度等的变化情况;在一个平面上同时显示多个层位与其属性,可以从不同的角度观看层位变化和其属性的变化,有利于勘探和开发方案的确定。

图3 渤南油田52小层孔隙度立体图
三、三维地震数据体的三维可视化
三维地震数据体由于其数据量大,一般占用上百兆空间,在做三维数据体可视化方面难度比较大,特别是三维数据体在空间旋转、平移、变比等时要做坐标变换,运算工作量相当大,所以速度比较慢。为了提高显示速度,除配备高档微机或工作站外,配备较好的显示卡也很重要。在这里,我们主要是在保证显示精度的情况下,对三维地震数据进行加工,减少存贮字节,减少数据量,来提高显示速度。
一般的解释系统在显示地震剖面时使用红、兰、白等颜色,这样也可以较准确地显示地震记录。根据这个特点,我们在对数据进行加工时,把地震数据进行归一化处理,使其数值控制在某一范围内,把原来占用四个字节的每个数据用一个字节来存储,这样,可以,极大地减少数据体的存贮量。由于存贮量的减少,显示速度也得到了大的提高。
对一个三维地震数据体{xi,yj,zk,al }, 其中xi代表CMP点,yj代表横测线(Crossline),zk代表采样点的时间,al是振幅值,由于它是规则数据体,用规则六面体进行剖分,对每个六面体内的振幅值充填不同颜色,就完成地震三维数据体的可视化。
图4是桩西地区三维地震数据体的立体显示图。该图能在空间任意平移、旋转和缩放。

图4 桩西地区三维地震数据体的立体显示图
根据需要,有时只需对数据体中的某一部分进行观看,这就需要对数据体进行切割处理,只取其中的一部分进行显示。用AVS/Express的BOUND模块就可实现这个功能。
为了更好地观看地震数据,需对数据体进行挖空和切割处理,这就是我们通常所看到的时间切片,纵剖面、横剖面等。通过对三维数据体进行不同的挖空显示,可以对探区的地质构造有一定的了解。图5是桩西地区纵横剖面和水平切片的综合显示。

图5 桩西地区纵横剖面和水平切片的综合显示
四、三维地震数据体和地震层位的综合显示
利用前面叙述的可视化技术,在统一的坐标系统下,把地震层位和三维地震数据体作为两个不同的对象,同时输入到系统中,就可实现三维地震数据体和地震层位的综合显示。由于把层位放在三维数据体中,对数据体做各种挖空显示,这样可以检验解释层位的正确性。图6是桩西三维数据体与其七个层位加断层的综合立体显示图。

图6 桩西三维数据体与其七个层位加断层的综合立体显示图
五、地震电影
由于把三维地震数据体不再作为静态显示的手段,而是从地震体中沿纵横剖面方向、水平切片方向产生电影画面,这样用电影功能快速观察整个数据体的地质结构变化,在进行解释之前可使解释人员在很短的时间内对要解释的数据体有一个整体的概念,这有利于考虑下步解释方案与解释细节。
通常我们所看到的电影是把活动物体用30帖/秒的胶片记录下来,然后通过放映机把静止的胶片按每秒30幅画面连续不断的播放,这样就可看到不间断的画面。根据这个思路,我们对三维地震数据体沿某个方向按一定的间隔如沿Crossline方向做许许多多的切片,按顺序把每个切片记录下来形成可用计算机软件播放的文件格式,如MPG格式,然后用movieplay等计算机软件进行播放,就可形成沿这个方向的地震电影。在放映中,我们可以反复看到精彩的地震电影。从地震电影中,可以看到地震层位的变化情况和地质构造的变化,这样有利于下一步的解释。
对速度深度模型、地震波波前走时曲面数据体等用同样的方法也可以作成电影播放。
六、复杂地质模型的三维可视化
复杂地质模型的可视化是计算机





