CN113933895A - 一种地震解释层位三维透明化显示方法 - Google Patents

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张军华
陈永芮
孙有壮
闫凡
邵奇奇
于虓野
刘煊良
王喜安
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Abstract

本发明公开一种地震解释层位三维透明化显示方法，属于地震资料解释领域。该方法首先通过读取地震解释软件导出的txt格式等层位文件，对每个层位数据的横测线、纵测线、时间数据点进行排列后形成多个层位矩阵，并依此对每个层位进行独立绘图；通过独立设置每个层位的透明度，可以达到突出显示目标层位的同时观察目标层位与其他地震解释层位的位置关系。本发明采用透明化显示技术可以使非目标层位透明化，即可以透过非目标层位观察目标层位，甚至观察目标层位中心位置，这是传统方法所不具备的优点。应用本发明地震解释层位三维透明化显示方法有利于地震解释人员对工区层位形成具体的空间位置关系认识，在实际生产中具有实用意义。

Description

一种地震解释层位三维透明化显示方法
技术领域
本发明属于地震资料解释领域，具体地说是涉及一种地震解释层位三维透明化显示方法。
背景技术
随着社会的发展和石油工业的进步，地震资料的解释方法也在进步。从上世纪石油工业刚起步时在纸上人工解释二维测线，到现在计算机自动解释层位，几十年过去了，解释技术发生了翻天覆地的变化。
现代石油勘探，地震资料三维可视化技术在储层预测中应用非常广泛，几乎不可或缺，原因在于其可以立体地展示地下构造的位置与空间形态，便于解释人员形成感性认识。但是这种技术存在不足：解释人员在同时显示多个层位时希望可以一眼看到目标层的全貌，包括目标层在工区中心的构造型态。实际上层位之间距离很近，大多数情况下不管如何转动层位都无法看到工区中心夹在上下层位之间的层位的中心构造形态。虽然可以单独显示目标层，隐藏上下层位，但是这样做又无法知晓目标层与上下层的位置关系。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提出一种地震解释层位三维透明化显示方法，该方法通过将目标层上下透明化显示从而可以同时观察目标层中心区域构造形态和上下层位置关系，协助地震资料解释人员提高工作效率。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种地震解释层位三维透明化显示方法，包括以下步骤：
S1从地震数据处理解释软件导出解释好的层位文件；
S2使用软件打开层位文件；
S3分别找到层位文件中横测线、纵测线和时间所在列数，并分别存入3个一维矩阵中，依次命名为横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵；
S4分别找出横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵的最大和最小值；
横测线矩阵的最大值记为Imax，最小值记为Imin；纵测线矩阵的最大值记为Cmax，最小值记为Cmin；时间矩阵的最大值记为Tmax，最小值记为Tmin；
则三维数据体中横测线条数为Imax-Imin+1，纵测线条数为Cmax-Cmin+1，纵向时间采样点个数为Tmax-Tmin+1；(将一维矩阵作为坐标，这里的条数、个数指的是转换为三维数据体横纵测线和时间的行列数。)
S5创建for循环，循环条件中创建整数i，初始值为1，步长为1，终止值为Imax-Imin+1；以横测线为X轴，X轴最小值为0，最大值为Imax-Imin+1；以纵测线为Y轴，最小值为0，最大值为Cmax-Cmin+1组成一个二维矩阵；循环步骤为：将第i个时间数值赋给二维矩阵的第I(i)-Imin+1行，第C(i)-Cmin+1列；直到循环结束；关闭层位文件；
S6重复步骤S2至S5，直到读取完所有层位文件，得到多个二维层位矩阵；
S7使用软件绘图函数将多个二维层位矩阵使用三维形式绘制到同一个窗口中，并使用命令使色彩平滑过渡，显示色标；
S8分别设置层位的透明度，数值为0-1之间，0代表全透明，1代表不透明，数值越小，透明度越高，目标层位透明度设置为1，非目标层位依照实际需要设置数值；
S9将matlab三维显示窗口调至三维旋转模式即可使用鼠标拖动旋转三维图像查看层位，或在绘图显示界面选择存储按钮存储图像至硬盘，完成地震解释层位三维透明化显示。
优选的，步骤S1中：所述地震数据处理解释软件采用GeoFrame或LandMark；
所述层位文件为txt或者udf格式的ASCII码文本文件，内容格式至少包括横测线、纵测线和时间；每个层位数据放在一个文件中，多个层位需导出多个层位文件。
优选的，步骤S2中：使用Matlab软件打开txt或udf层位文件。
优选的，步骤S4中：横测线矩阵行数、纵测线矩阵行数和时间矩阵行数相同。
优选的，步骤S7中：软件绘图函数为matlab软件绘图函数surfplot，使用shadinginterp命令使色彩平滑过渡；使用Colorbar命令显示色标。
优选的，步骤S8中：使用alpha命令分别设置层位的透明度；透明度的设置包括程序修改、程序封装后使用文本框输入数值或者拖动条修改。
优选的，步骤S9中：将matlab三维显示窗口调至三维旋转模式，即可使用鼠标拖动旋转三维图像查看层位，或使用软件存储功能存储图像至硬盘。
本发明的有益技术效果是：
本发明通过独立设置每个层位的透明度，从而可实现对多个地震解释层位设置不同的透明度，达到强化显示目标层位，弱化非目标层位的目的，进而可以达到突出显示目标层位的同时观察目标层位与其他地震解释层位的位置关系。
本发明方法是对目标层位数据整体透明化，不需要相位/振幅分析，本发明用到的层位切片即同一层位对应的不同时间的集合，以实现便于观察层位间的相对位置关系和构造形态的目标。
本发明将透明化显示技术用于地震解释层位，可以使非目标层位透明化，即可以透过非目标层位观察目标层位，甚至观察目标层位中心位置，这是传统方法所不具备的优点。应用本发明地震解释层位三维透明化显示方法有利于地震解释人员对工区层位形成具体的空间位置关系认识，在实际生产中具有实用意义。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明具体应用实例中，工区未做透明化处理的层位效果图；
图3为本发明具体应用实例中，对上下层位进行透明化处理，中间层位未进行透明化处理的效果图；
图4为图3的另一角度视图。
具体实施方式
本发明公开了一种地震解释层位三维透明化显示方法，该方法首先通过读取地震解释软件导出的txt格式等层位文件，对每个层位数据的横测线(inline)、纵测线(Crossline)、时间(Time)数据点进行排列后形成多个层位矩阵，并依此对每个层位进行独立绘图(具体是指下述步骤S7,每一个二维矩阵为一个层位，多个二维矩阵绘制在同一个三维图像中即为多个层位)。通过独立设置每个层位的透明度，可以达到突出显示目标层位的同时观察目标层位与其他地震解释层位的位置关系。传统地震层位显示技术在显示多个层位时，中间部分层位会被遮挡，尤其是同时显示较多地震解释层位时，缺点尤为明显。本发明采用透明化显示技术可以使非目标层位透明化，即可以透过非目标层位观察目标层位，甚至观察目标层位中心位置，这是传统方法所不具备的优点。应用本发明地震解释层位三维透明化显示方法有利于地震解释人员对工区层位形成具体的空间位置关系认识，在实际生产中具有实用意义。下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种地震解释层位三维透明化显示方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：
S1从地震数据处理解释软件导出解释好的层位文件。
S2使用软件打开层位文件。
S3分别找到层位文件中横测线、纵测线和时间所在列数，并分别存入3个一维矩阵中，依次命名为横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵。
S4分别找出横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵的最大和最小值。
横测线矩阵的最大值记为Imax，最小值记为Imin；纵测线矩阵的最大值记为Cmax，最小值记为Cmin；时间矩阵的最大值记为Tmax，最小值记为Tmin。
则三维数据体中横测线条数为Imax-Imin+1，纵测线条数为Cmax-Cmin+1，纵向时间采样点个数为Tmax-Tmin+1；(将一维矩阵作为坐标，这里的条数、个数指的是转换为三维数据体横纵测线和时间的行列数。)
S5创建for循环，循环条件中创建整数i，初始值为1，步长为1，终止值为Imax-Imin+1；以横测线为X轴，X轴最小值为0，最大值为Imax-Imin+1；以纵测线为Y轴，最小值为0，最大值为Cmax-Cmin+1组成一个二维矩阵。循环步骤为：将第i个时间数值赋给二维矩阵的第I(i)-Imin+1行，第C(i)-Cmin+1列；直到循环结束；关闭层位文件。
S6重复步骤S2至S5，直到读取完所有层位文件，得到多个二维层位矩阵；
S7使用软件绘图函数将多个二维层位矩阵使用三维形式绘制到同一个窗口中，并使用命令使色彩平滑过渡，显示色标；
S8分别设置层位的透明度，数值为0-1之间，0代表全透明，1代表不透明，数值越小，透明度越高，目标层位透明度设置为1，非目标层位依照实际需要设置数值；
S9将matlab三维显示窗口调至三维旋转模式即可使用鼠标拖动旋转三维图像查看层位，或在绘图显示界面选择存储按钮存储图像至硬盘，完成地震解释层位三维透明化显示。
上述步骤S1中，地震数据处理解释软件不限于GeoFrame、LandMark，也可以是其他同类软件。输出的层位格式可以不同，但必须要有横测线、纵测线和时间三列数据。输出数据格式不局限于txt或者udf文件，所有ASCII编码文件均可。
上述步骤S9中，透明度的设置不限于通过程序修改，也包括程序封装后使用文本框输入数值或者拖动条修改。
上述步骤中，txt文件里有三列数据，将横测线看做X，纵测线看做Y，时间看做Z，放在三维体中即为一个平面。i是为了遍历所有的横测线、纵测线、时间数据设置的一个变量。因为横纵测线和时间是一一对应的，所以个数都是一样的，只要用其中的一列的长度就可以用i来遍历所有数据。
下面以一个具体应用实例进一步详细阐述本发明方法：
将本发明方法应用于国内某油田工区，使用该工区人工解释完毕的层位数据进行三维透明化显示。图1为本发明方法的流程图。图2为工区未做透明化处理的层位效果图；可以看到共有上、中、下三个层位，中间层位内部被上下层位遮挡，无法看到其内部构造形态。图3为对上下层位进行透明化处理，中间层位未进行透明化处理的效果图。可以清楚地看到三个层位之间的相对位置和中间层位的内部形态。图4为图3的另一角度，可以更清楚地看到层位之间的相对位置关系，便于解释人员进一步认识工区。
上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于包括以下步骤：
S1从地震数据处理解释软件导出解释好的层位文件；
S2使用软件打开层位文件；
S3分别找到层位文件中横测线、纵测线和时间所在列数，并分别存入3个一维矩阵中，依次命名为横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵；
S4分别找出横测线矩阵、纵测线矩阵和时间矩阵的最大和最小值；
横测线矩阵的最大值记为Imax，最小值记为Imin；纵测线矩阵的最大值记为Cmax，最小值记为Cmin；时间矩阵的最大值记为Tmax，最小值记为Tmin；
则三维数据体中横测线条数为Imax-Imin+1，纵测线条数为Cmax-Cmin+1，纵向时间采样点个数为Tmax-Tmin+1；
S5创建for循环，循环条件中创建整数i，初始值为1，步长为1，终止值为Imax-Imin+1；以横测线为X轴，X轴最小值为0，最大值为Imax-Imin+1；以纵测线为Y轴，最小值为0，最大值为Cmax-Cmin+1组成一个二维矩阵；循环步骤为：将第i个时间数值赋给二维矩阵的第I(i)-Imin+1行，第C(i)-Cmin+1列；直到循环结束；关闭层位文件；
S6重复步骤S2至S5，直到读取完所有层位文件，得到多个二维层位矩阵；
S7使用软件绘图函数将多个二维层位矩阵使用三维形式绘制到同一个窗口中，并使用命令使色彩平滑过渡，显示色标；
S8分别设置层位的透明度，数值为0-1之间，0代表全透明，1代表不透明，数值越小，透明度越高，目标层位透明度设置为1，非目标层位依照实际需要设置数值；
S9将matlab三维显示窗口调至三维旋转模式即可使用鼠标拖动旋转三维图像查看层位，或在绘图显示界面选择存储按钮存储图像至硬盘，完成地震解释层位三维透明化显示。
2.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S1中：所述地震数据处理解释软件采用GeoFrame或LandMark；
所述层位文件为txt或者udf格式的ASCII码文本文件，内容格式至少包括横测线、纵测线和时间；每个层位数据放在一个文件中，多个层位需导出多个层位文件。
3.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S2中：使用Matlab软件打开txt或udf层位文件。
4.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S4中：横测线矩阵行数、纵测线矩阵行数和时间矩阵行数相同。
5.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S7中：软件绘图函数为matlab软件绘图函数surfplot，使用shading interp命令使色彩平滑过渡；
使用Colorbar命令显示色标。
6.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S8中：
使用alpha命令分别设置层位的透明度；透明度的设置包括程序修改、程序封装后使用文本框输入数值或者拖动条修改。
7.根据权利要求1所述的一种地震解释层位三维透明化显示方法，其特征在于，步骤S9中：
将matlab三维显示窗口调至三维旋转模式，即可使用鼠标拖动旋转三维图像查看层位，或使用软件存储功能存储图像至硬盘。
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