虚拟现实技术在塔河油田油气勘探中的应用

阐述了虚拟现实技术的基本概念、虚拟现实技术理论和构成虚拟现实系统的软、硬件技术,并介绍了石油行业中虚拟现实系统“ Petro-One”的特点和功能。塔河油田碳酸盐岩储集层具有埋藏深、地震反射信号弱和非均质性强的特点,引入虚拟现实系统进行石油勘探研究,在多井空间立体标定的基础上,利用虚拟环境下的精细构造解释技术进行层位追踪,采用多属性分析来预测储集层,并将塔河油田奥陶系大型缝洞体系进行三维可视化及立体刻画,再结合钻井等资料进行塔河油田碳酸盐岩储集层预测,最后对虚拟现实系统发展和应用前景进行了讨论。     

虚拟现实系统及三维地震数据解释

自20世纪90年代中后期以来,虚拟现实技术已在国外油气勘探开发中发挥了重要作用,尤其是在大面积三维地震数据及多年采集的三维地震数据连片处理解释、有利远景区评价、目标评价及钻探设计、油藏地质建模和发挥专家的智能等方面取得了重要进展,大大地提高了工作效率,降低了勘探开发风险。本文利用东方地球物理公司引进的虚拟现实系统,依托700km2三维地震数据体及测井等数据对虚拟现实系统进行了应用研究,通过多属性数据体处理和透视浏览等研究手段快速发现和评价了地质目标,提供了钻探井位,对研究区的沉积体系展布有了总体认识,为岩性地层圈闭预测和评价奠定了基础。同时还总结出了虚拟现实系统三维地震数据解释的流程。文章最后还探讨了虚拟现实技术的发展方向。     

用地层倾角等资料综合研究断块构造的效果分析

在用地震资料解释复杂的断块时,如果与地质资料相结合时,解释的可靠性相应会提高;如果还应用地震倾角测井资料,解释的精度还会提高。本文就八四年对中原油田文215断块应用倾角、地震和地质资料经综合解释所做沙三~3构造图与八六年该块、该层的三维地震构造图比较相接近的例子说明三种资料综合解释工作的原理和方法是正确的,其地质效果是好的。     

三维地震资料综合解释方法探讨

介绍了三维地震资料综合解释方法．在解释地震剖面时．要以盆地构造样式和盆地的充填模式为指导，运用层序地层学原理和平衡剖面技术，以人机联作解释系统为手段．综合利用钻井、野外地质资料对三维地震资料进行地质解释，其解释结果采用模型计算的方法和平衡分析的方法进行验证．该解释方法在构造复杂的泌阳凹陷应用效果良好。     

拟垂直地震剖面法

在当代石油勘探中,声测井、垂直地震剖面(VSP)以及地震勘探的联合应用与综合解释正变得日益重要。为实现综合解释,曾经在上述三种方法之间发展了若干种变换技术。然而目前还欠缺一种变换—从地面地震资料换算成VSP,即所谓的拟VSP法。本文提出了一种实现该方法的方案,它是基于在频率—波数域以递推方式将上、下行波向下延拓,并且使它们在穿越界面时互相耦合,从而求得拟VSP。用理论模型对本法进行了检验。予期用此法能够参照地震测井或声测井的层速度,把地面地震记录转化为拟垂直地震剖面。拟垂直地震剖面可能有助于资料解释,从而老井资料的潜力也将得到发挥。     

DF气田开发方案调整的地球物理对策

DF气田原开发方案是在二维地震资料研究成果的基础上制定的。针对原开发方案中存在的问题,依据三维地震资料,在对该气田开发方案进行调整中采取了相应的地球物理对策应用方差体技术对断层分布进行了全三维解释;应用波阻抗反演技术对含气砂体分布进行了精细描述;利用三维相对波阻抗体,对储层物性的横向非均质性进行了分析,并确定了气水边界;应用叠前层速度相干反演技术及射线追踪方法进行了气层顶底层位的时深转换;应用三维AVO反演技术对含气范围及其内部含气性变化做了进一步预测。依据三维地震资料研究成果并按照气田开发方案的调整原则,已顺利实现了DF气田开发井井位调整和井轨迹优化。已调整开发井的钻探结果证实了采取上述地球物理对策所获得的认识。     

勘探开发中虚拟现实技术的应用与展望

虚拟现实技术作为一种理想的数据分析、知识挖掘、规划设计、协同工作、风险评估和决策支持工具，已经广泛地应用于石油勘探开发中。其主要应用领域包括地震资料解释，储层模型建立，钻井轨迹设计，海上平台设计，多学科工作组的协同工作和决策等。系统介绍了虚拟现实技术的定义、特性和作用，以及虚拟现实系统的组成，概述了虚拟现实技术在石油勘探开发中的应用情况和主要可视化应用软件，分析了虚拟现实技术的主要进展和发展趋势，展望了虚拟现实技术在石油勘探开发中的应用前景。虚拟现实技术被认为是未来将对石油工业产生重要影响的关键信息技术之一，将虚拟现实技术与各种应用集成，形成数字化、一体化、网络化、虚拟化、协同化的石油勘探开发工作平台，可以充分发挥信息技术作为石油工业核心技术的作用。     

地震资料解释中断层自动提取与组合技术研究

随着油气勘探开发对象复杂程度的增加和三维地震勘探技术的日趋成熟。地震勘探技术正在向高精度的三维地震勘探方向发展，地震资料解释技术也正在向全三维地震资料解释过渡。然而，在全三维地震资料解释过程中断层自动提取与组合一直是个亟待解决的难题，文章针对该问题提出了利用数字图像处理技术进行断层自动组合的新方法。该方法在沿层相干数据切片上利用边缘检测和连接技术进行断层自动检测和提取，最后将层位数据和断层数据投影到解释底图上直接形成构造图。根据该方法已研制了相应的软件。该技术在松辽盆地英台三维工区的实际应用中取得了较好效果。     

平衡剖面技术在构造复杂地区地震资料解释中的应用

龙门山北段构造地震资料品质较低、成像差,地震资料解释困难.平衡剖面技术能够降低构造解释方案的多解性,但是经典的平衡剖面理论在龙门山地区无法使用.文章通过综合利用地震地质资料,外因(构造演化史)、内因(构造滑脱层等)分析,总结研究基本构造特征和形变影响因素,提出分形变系统平衡,多形变系统合理地质匹配的工作思路,检验解释方案的合理性.以LMS01为例,验证了其解释方案的合理性.认为:在充分利用资料的基础上,利用分系统平衡剖面技术能够大大降低构造解释的多解性.     

VR环境下多学科专家协同勘探平台软件方案研究

 在已有虚拟现实(VR)硬件技术基础和软件开发技术基础上，本文针对现有的虚拟现实（VR）平台上的三维地震资料解释系统不能适应我国复杂地质构造解释的情况，提出了VR环境下多学科专家协同勘探平台的概念，初步建立了小型虚拟现实的硬件系统，并对平台的软件系统进行了重点研究。研制成功的VR环境下三维立体空间智能交互解释的软件能运用体绘制技术，通过透明化处理等手段直接寻找河道砂、三角洲等地质异常体；采用鼹鼠隧道技术和多种数据体的综合分析技术进行探井和生产井的仿真；可把频率数据体、相干数据体及反演数据体的解释成果在三维空间叠加在一起进行综合分析，以及把地震和井孔两类数据结合起来开展油藏描述等。有关此项目的其他配套研究正在实施中。     

以虚拟现实为核心技术的油气勘探开发一体化综合技术应用系统的建立

以虚拟现实为核心技术的油气勘探开发一体化综合技术应用系统的建立主要是围绕已有的三维可视化中心进行的。通过对与该中心应用有关的各种勘探开发数据资源、软件资源和设备资源的整合,建立了以三维可视化中心为平台,以各种勘探开发软硬件为研究手段,并配备完善的数据资源的油气勘探开发一体化综合技术应用系统。应用效果表明,该系统实现了各种勘探开发数据的实时应用和各种软件技术在统一数据管理平台下的融合,可以为勘探开发科研人员提供良好的协同工作环境,在该系统上可以完成从勘探、开发到油田生产的大部分研究工作。     

基于HLA深水水下作业虚拟现实仿真平台优化

虚拟现实仿真系统平台架构的功能模块庞杂性问题给系统平台设计提出了更高的要求,其拓展性与移植性、实时性与互操作性、人机交互性等性能要求是亟需解决的问题。以船舶水下工程作业实例为设计基础,基于高层体系架构(High-Level Architecture, HLA)提出一种面向多客体的虚拟现实仿真平台构建优化方案。根据水下作业流程,进行全生命周期概念设计。分析并明确系统功能与设计原则。基于HLA技术框架,以虚拟现实技术作为功能导向,对仿真系统进行模块划分,并给出联邦架构。通过实践,验证其优化性能。结果表明,虚拟现实仿真平台具有良好的拓展性、实时性、互操作性和人机交互性等。另外,中间层和多层技术的应用大幅提高了系统架构设计的灵活性与简明性。     

计算机前沿技术在地球物理中的应用 ——下一代地震计算机将会是什么样子？

主要讨论计算机前沿技术在地球物理中的应用前景，涉及GPGPU，Larrabee，FPGA，Cell处理器的应用前景、下一代地震成像计算机、地震解释计算机、地震解释自动化和计算智能以及高度“沉浸”的虚拟现实环境。其中，GPGPU，Larrabee，FPGA，Cell处理器等技术在地球物理中的应用，主要取决于：①能够达到的实际持续速度；②编程的难易程度；③用户购买特殊硬件是否存在风险。目前，多核处理器在地球物理中的应用发展最为迅速。对于下一代地震成像技术（逆时偏移技术）而言，需要非常高性能的计算机。地震解释计算机主要通过网络连接高性能计算机，可支持高性能地震解释和解释自动化，计算机智能将得到进一步发展，虚拟现实技术也将进一步促进基于计算机网络的地震采集、处理和解释一体化。     

地震数据访问技术研究

地震数据是勘探与开发研究工作中一类重要的数据,其格式复杂、数据体庞大,所以地震数据的访问成为地球物理软件开发中的技术难点之一。通过分析常用地震数据的格式,明确了地震数据访问要解决的关键技术问题是地震道在文件中的随机定位。通过对现有勘探应用软件采用的地震数据访问技术进行总结,指出了各种方法的优缺点。在此基础上提出了一种微机上通过直接读取SEG-Y文件实现对地震数据访问的新方法,这种方法综合了现有地震数据访问技术的优点,直接读取原始的地震数据,无需进行数据格式的转换,在数据访问的效率上可以满足用户实时处理的要求。应用这种新方法,开发了胜利探区地震数据管理系统、基于高阶统计量的相干等软件,取得了很好的应用效果。     

工作站集群系统的建立与应用

工作站集群系统的建立,将现有的多台普通工作站通过高速网络连接成为一个超级计算机群,建立了处理解释一体化的工作平台,提高了工作效率。负载均衡软件的运用,实现了处理、解释作业的网上运行,是对计算机技术的发展。工作站集群系统的建立,形成了一个虚拟的大型并行机,形成了强大的计算能力,满足了大运算量的要求。通过在集群系统上进行处理、解释、地震反演、AVO处理分析的实际应用,充分发挥了现有计算机设备的作用,实现了处理解释一体化综合研究工作,节约了购置多套软件的投资,具有很好的推广前景。     

面向中小型制造企业的虚拟设计环境实施方案

在分析虚拟现实系统的基础上, 详细论述了建立虚拟环境的软硬件配置。针对现有的Internet网络环境和我国中小型制造企业的实际情况, 提出一种综合运用Web技术和虚拟现实技术, 采用VRML和Java语言构建虚拟设计环境的方案。以减速器为研究对象构建了原型系统, 验证了面向中小型制造企业的虚拟设计环境实施方案是一种经济、实用的可行方案。此方案不仅适合我国中小型制造企业, 同样对我国石油机械制造行业也有较大的借鉴作用。     

VISTA系统在工程物控中的应用

VISTA地震数据处理系统已成功地应用于工程物理。文章对VISTA处理软件作了简要介绍，例举了在探测地裂缝、桥梁基础、输气管道选线、住宅地基、高层建筑基础、地热水等方面所处理的资料的应用情况，得到了用户和工程物探界的高度评价。实践证明，VISTA地震数据处理系统是适合我国工程地震勘探基于PC微机的优秀处理软件。