Сейсмо­геологическое моделирование «AmberLight»

AmberLight — сейсмогеологическое моделирование нефтяных и газовых месторождений на основе интерпретации данных сейсморазведки. Программное обеспечение создавалось для внутреннего использования и для вывода на рынок в качестве более удобного аналога Roxar RMS. AmberLight строит сеточные двухмерные и трехмерные геологические модели с последующей выгрузкой в графические и текстовые файлы.

Табличные и графические результаты могут быть использованы как приложения к проектной документации геологоразведочных работ или подсчетов запасов нефтяных и газовых месторождений. Геологические модели могут быть использованы в последующем гидродинамическом моделировании.

Описание

Графическая часть реализована на .NET WPF, алгоритмическая часть — на C++ и подключается к приложению в виде динамической библиотеки. Растровые спутниковые снимки используются как картографический фон исследуемой местности.

Модули:

• импорт/экспорт данных;
• визуализация;
• построение карт;
• расчет изолиний.

Виды объектов:

• точки;
• полигоны;
• поверхности;
• растровое изображение.

При геологическом моделировании используется интерполяция для построения карт на основе набора точек.

Методы интерполяции:

• кригинга;
• ближайшего соседа;
• триангуляции Делоне;
• сплайн-интерполяции.

Графический интерфейс

Главное окно приложения разделено на зоны.

Сохраняются 20 последних состояний проекта и действий пользователя. Нажатие сочетания клавиш Ctrl+Z возвращает к предыдущему, а Ctrl+Y переводит к следующему состоянию.

Импорт

Проект начинается с импорта данных: на дереве выбирается тип объекта, который инженер хочет импортировать, затем в диалоговом окне выбирается файл.

AmberLight позволяет импортировать набор точек, полигоны в текстовом формате XYZ, карты поверхностей SUR, растровые изображения форматов BMP, JPG, PNG, TIFF. Выгрузка данных происходит в аналогичных форматах.

Построитель карт

Основное назначение программы — построение поверхностей в заданной области с помощью различных методов интерполяции на основе набора точек от сейсморазведки.

Триангуляция Делоне

Триангуляция является точным интерполяционным методом:

• исходные точки соединяются таким образом, что результирующая поверхность покрывается «лоскутным одеялом» из граней треугольников;
• ни одна из сторон треугольника не пересекается сторонами других треугольников;
• каждый треугольник определяется тремя исходными точками;
• значения функции в узлах регулярной сети, попадающих внутрь этого треугольника, принадлежат плоскости, проходящей через вершины треугольника.

Метод является точным, поскольку исходные точки используются для построения треугольников и, следовательно, принадлежат интерполяционной функции. Метод триангуляции работает наилучшим образом, когда множество экспериментальных данных содержит от 200 до 1000 точек, равномерно распределенных по рассматриваемой области. Использование метода Делоне для построения интерполяционной функции по небольшому числу хаотически распределенных точек приводит к появлению явных треугольных граней на графике поверхности и больших прямолинейных сегментов на карте изолиний. При больших множествах экспериментальных данных (>1000 точек) триангуляция становится очень медленной. Метод особенно эффективен, когда требуется сохранить линии разрывов поверхности.

Интерполяция методом ближайшего соседа

Самый простой метод интерполяции, где в качестве искомого значения выбирается ближайшее известное значение. Разработан преимущественно для тестирования и проверки других методов интерполяции.

Интерполяция методом кригинга

Наиболее популярный метод в геостатистике, является линейно-взвешенным методом усреднения. Однако, вес зависит не только от расстояния, но и от направления и ориентации соседних данных в месте расчета.

Интерполяция методом многоуровневого B-сплайна

Алгоритм, в котором поверхность формируется при разных уровнях детализации. Обладает высокой скоростью. Благодаря экстраполяции, присущей сплайнам, показывает хорошие результаты на гладких поверхностях, особенно в областях без данных. Результирующая поверхность может не проходить через узлы сетки, при этом являться гладкой и дважды дифференцируемой во всей области моделирования. Кроме того, метод относительно прост в реализации и строит поверхности, которые выглядят реалистично при сопоставлении с исходными данными. Вместе с тем, результат может быть не идеальным, когда в исходных данных содержится шум.

Статистика объектов

После расчета статистики пользователь может построить карты с ограниченным интервалом координат для исключения заведомо ошибочных данных. Для каждого вида объектов набор рассчитываемых показателей отличается.

Для набора точек:

• общее количество точек в наборе;
• среднее значение Z;
• максимальное и минимальное значения для X-, Y-, Z-координат точки.

Для полигонов:

• общее количество точек;
• минимальное и максимальное значения по каждой координате точки;
• среднее значение Z;
• количество полигонов (ломаных линий) внутри объекта;
• сумма длин всех полигонов внутри данного объекта;
• площадь всех замкнутых полигонов — где первая и последняя точки совпадают.

Для поверхностей:

• количество узлов;
• минимальные и максимальные значения координат X, Y, Z;
• среднее значение Z;
• площадь;
• объем.

Операции над поверхностями

Реализованы операции с двумя поверхностями.