NO337451B1

NO337451B1 - Fremgangsmåte for å analysere og avbilde et forsterket tredimensjonalt volumdatasett ved bruk av en eller flere attributter

Info

Publication number: NO337451B1
Application number: NO20032925A
Authority: NO
Inventors: Jack Lees; Tatum M Sheffield
Original assignee: Landmark Graphics Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2016-04-18
Also published as: BR0116765A; EP1358510B1; CA2428743C; WO2002061463A1; MXPA03004692A; DE60121819T2; NO20032925D0; CN1481511A; CN100523869C; DE60121819D1; NO20032925L; BR0116765C1; AU2001234706B2; CA2428743A1; CN1214254C; CN1877364A; EP1358510A1; EP1358510A4

Description

Den foreliggende oppfinnelsen relaterer seg generelt til avbildning av tredimensjonale ("3D") volumdatasett. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelsen forbedret avbildning og analyse av fysiske attributter som representerer hendelser innenfor 3D volumdatasett.

Mange bestrebelsesområder krever analyse og avbildning av 3D volumdatasett. For eksempel det medisinske området blir en computerisert aksial tomografi ("CAT") skanner eller en magnetisk resonansavbildnings ("MRI") anordning brukt til å produsere et bilde eller en diagnostisk avbildning av en del av en pasients legeme. Skanneren eller MRI anordningen genererer et 3D volumdatasett som må avbildes eller fremvises slik at det medisinske personellet kan analysere bildet og stille en diagnose.

Tredimensjonale volumdatasett blir også brukt på forskjellige bestrebelsesområder som relaterer seg til jordvitenskapen. Seismiske lydbølger er en fremgangsmåte for å undersøke den underjordiske geologien til jorden. En underjordisk eksplosjon eller jordskjelv eksiterer seismiske bølger, tilsvarende til lagfrekvenslydbølger, som forplanter seg under jordoverflaten og blir detektert av seismografer. Seismografene registrerer ankomsttiden til de seismiske bølgene, både direkte og reflekterte bølger. Dersom en kjenner tiden og stedet for eksplosjonen eller jordskjelvet, kan forplantningstiden til bølgene gjennom det indre beregnes og benyttes til måle hastigheten til bølgene i det indre. En tilsvarende teknikk kan benyttes ved offshore olje- og gassundersøkelser. Ved offshoreundersøkelser sleper et skip en lydkilde og undervannshydrofoner. Lavfrekvens (for eksempel 50 Hz) lydbølger blir generert av for eksempel en pneumatisk anordning som virker slik som en ballong som brister eller smeller. Lydene preller av på berglag under sjøbunnen og blir hentet opp av hydrofonene. På denne måten blir sedimentære underjordiske strukturer som innfanger olje, slik som forkastninger, foldinger og rom, "kartlagt" av de reflekterte bølgene. Dataene blir behandlet for å produsere 3D volumdatasett som inkluderer en refleksjon eller seismisk amplitudedataverdi ved spesifiserte (x, y, z) lokaliseringer innenfor et geografisk rom.

Et 3D volumdatasett består av "voxels" eller volumelementer som har x, y, z koordinater. Hver voxel har en nummerisk dataverdi for en målt eller beregnet fysisk egenskap, ved en gitt lokalisering. En dataverdi kan for eksempel være et åtte bit dataord som kan inkludere 256 mulige verdier. Eksempler på geologiske dataverdier innbefatter amplitude, fase, frekvens og utseende. Forskjellige dataverdier blir lagret i forskjellige 3D volumdatasett, hvor hver 3D volumdatasett representerer en forskjellig dataverdi. For å kunne analysere visse geologiske strukturer referert til som "hendelser", må informasjon fra forskjellige 3D volumdatasett bli tolket og så brukt til å analysere forskjellige hendelser.

En konvensjonell fremgangsmåte for å fremvise multippel 3D volumdatasett krever at voxlene blir reskalert for at dataverdiene fra hvert 3D volumdatasett passer innenfor det 256 dataverdiområdet for fargefremvisning eller display hvilket forårsaker en reduksjon av nøyaktigheten til hvert 3D volumdatasett. En annen konvensjonell fremgangsmåte fremviser hvert 3D volumdatasett, men styrer eller kontrollerer imidlertid den visuelle fremvisningen av hvert 3D volumdatasett ved å justere transparens.

I en artikkel skrevet av Jack Lees i mars 1999, publisert i The Leading Edge, med tittel "Constructing Faults from Seed Picks by Voxel Tracking", blir to 3D volumdatasett, som bruker bare 128 dataverdier av et 256 dataverdiområde, kombinert i en enkel fremvisning eller display. Displayoppløsningen var betydelig redusert og derved ble evnen til nøyaktig å kunne tolke disse hendelser begrenset.

Det er følgelig et behov for en fremgangsmåte for å visualisere et eller flere 3D volumdatasett med forbedret nøyaktighet og oppløsning. Fagkyndige på området har derfor lenge søkt og vil sette stor pris på den foreliggende oppfinnelsen som adresserer disse og andre problemer. For det formål å beskrive den foreliggende oppfinnelsen, kan uttrykkene "avbilde" og "visualisere" bli brukt om hverandre.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for visualisering og tolking av multippel 3D volumdatasett i et enkelt kombinert 3D volumdatasett.

Det er et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for å visualisere og tolke et enkelt 3D volumdatasett i et enkelt forsterket eller forbedret 3D volumdatasett. Det er nok et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for å visualisere og tolke et eller flere 3D volumdatasett ved bruk av et basis 3D volumdatasett skalert over 256 punkter, hvor valgte dataverdier fra det ene eller flere 3D volumdatasett kan innføres i basis 3D volumdatasettet uten å endre skaleringen til basis 3D volumdatasettet.

En fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er forbedret oppløsning av valgte hendelser.

En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er evnen til nøyaktig å effektivt fremvise valgte dataverdier relatert til en hendelse fra flere enn to 3D volumdatasett.

Nok en annen fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er evnen til å fremvise dataverdier fra multippel 3D volumdatasett samtidig.

Nok en annen fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er større nøyaktighet enn transparens displayer.

Nok en annen fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er evnen til å fokusere på nøkkelhendelser i lavere datakvalitetsverdiområder.

Nok en annen fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er reduksjonen i tolkningssyklustiden.

Disse og andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil bli tydeliggjort av tegningene, beskrivelsen og de medfølgende patentkravene.

Oppfinnelsen er således kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekkene.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å avbilde et eller flere 3D volumdatasett for formål og mer nøyaktig og effektivt å kunne analysere og tolke forskjellige valgte hendelser. Hvert 3D volumdatasett omfatter et flertall voxeler hvori hver voxel omfatter en dataverdi posisjonert ved en 3D lokalisering i et respektivt 3D volumdatasett. En foretrukket utførelse innbefatter en fremgangsmåte for å kombinere multippel 3D volumdatasett ved å velge et første 3D volumdatasett som representerer en første attributt, velge et andre 3D volumdatasett som representerer en andre attributt, og gjengir et utgangs 3D volumdatasett ved å sammenligne hver av dataverdiene i minst et av det første 3D volumdatasettet og det andre 3D volumdatasettet med et forutvalgt dataverdiområde eller kriterium. For hver dataverdi hvor kriteriet er tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å innsette en første valgt dataverdi i en posisjon som korresponderer med den respektive dataverdien i utgangs 3D volumdatasettet. For hver dataverdi hvor kriteriet ikke er tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å innsette en andre valgt dataverdi i en posisjon som korresponderer med den respektive dataverdien i utgangs 3D volumdatasettet. Fremgangsmåten kan videre omfatte å fremvise minst en del eller seksjon av ugangs 3D volumdatasettet og velge en dataverdi ved å innføre et "såkornvalg" i fremvisningen for å visualisere og tolke en hendelse.

Den første valgte dataverdien kan være relatert til den første attributten og den andre valgte dataverdien kan være relatert til den andre attributten. Såkornvalget eller plukkingen blir visuelt posisjonert ved en valgt dataverdi ved bruk av displayet av utgangs 3D volumdatasettet. En datamaskin og softwareprogram blir fortrinnsvis brukt for å identifisere eller "autoplukke" alle dataverdier tilknyttet såkornvalget som har den samme eller tilsvarende dataverdi som det respektive såkornvalget. Den foreliggende oppfinnelsen kan således omfatte en programlageranordning som kan leses av en maskin, som virkeliggjør et program av instruksjoner som kan kjøres av maskinen for sluttelig å avbilde utgangs 3D volumdatasettet.

I en foretrukket utførelse omfatter det første 3D volumdatasettet og det andre 3D volumdatasettet seismiske data. Fremgangsmåten tillater også ytterligere 3D volumdatasett å kombineres og kan derfor innbefatte å produsere et tredje 3D volumdatasett som representerer en tredje attributt, og sammenligne hver av dataverdiene i dette mot et andre forhåndsvalgt dataverdiområde.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan et forbedret 3D volumdatasett relatert til en av et flertall av attributter bli brukt for å visualisere og tolke forskjellige valgte hendelser. I denne utførelsen innbefatter fremgangsmåten å identifisere hver dataverdi fra et 3D volumdatasett som representerer en bestemt attributt. Et forbedret 3D volumdatasett blir så skapt ved å velge et dataverdiområde eller kriterium og sammenligne hver dataverdi med kriteriet. Dersom kriteriet blir tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å innsette en første valgt dataverdi i en posisjon som korresponderer med den respektive dataverdien i det forbedrede 3D volumdatasettet. Dersom kriteriet ikke tilfredsstilles, omfatter fremgangsmåten å etterlate dataverdien uendret i det forbedrede tredje volumdatasettet. Ytterligere trinn kan innbefatte å fremvise minst en seksjon eller en del av det forbedrede 3D volumdatasettet, velge en dataverdi ved å innføre et såkornvalg ved plukking i displayet, og autovelge eller plukke et flertall dataverdier tilknyttet såkornvalget som har en dataverdi identisk til verdien til såkornvalget.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å skape eller danne et kombinert 3D volumdatasett avledet fra multippel 3D volumdatasett. Fremgangsmåten omfatter å velge et basis 3D volumdatasett hvor basis 3D volumdatasettet kan omfatte dataverdier som har en 3D koordinat og et basisdataord. Basisdataordet kan fortrinnsvis være relatert til en første attributt. I tillegg omfatter fremgangsmåten å velge et andre tredimensjonalt volumdatasett hvor det andre 3D volumdatasettet kan omfatte dataverdier som har en romlig sammenfallende koordinat med hensyn på basis 3D volumdatasettet og et andre dataord relatert til en andre attributt. Fremgangsmåten omfatter videre å gjengi et kombinert 3D volumdatasett ved å velge dataverdier i det andre 3D volumdatasettet basert på et forutvalgt dataverdiområde eller kriterium. Dersom kriteriene blir tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å erstatte basisdataordet ved en respektiv koordinat i basis 3D volumdatasettet med en valgt dataverdi relatert til den andre attributten. Dersom kriteriene ikke tilfredsstilles, omfatter fremgangsmåten å etterlate basisdataordet relatert til den første attributten ved den respektive koordinaten i basis 3D volumdatasettet uendret. Etter å ha dannet det kombinerte 3D volumdatasettet kan fremgangsmåten videre omfatte å fremvise minst en del av det kombinerte 3D volumdatasettet og posisjonere et såkornvalg eller plukking på en hendelse ved bruk av displayet. I en utførelse av oppfinnelsen er hendelsen en geologisk struktur.

Ved å fortsette på denne måten kan ytterligere fremgangsmåtetrinn innbefatte å velge et tredje 3D volumdatasett hvor det tredje 3D volumdatasettet kan inkludere dataverdier som har en romlig sammenfallende koordinat med hensyn på basis 3D volumdatasettet og et tredje dataord relatert til en tredje attributt. Fremgangsmåten omfatter så å gjengi et revidert kombinert 3D volumdatasett ved å velge dataverdier i det tredje 3D volumdatasettet basert på et andre forutvalgt dataverdiområde eller kriterium. Dersom de andre kriteriene blir tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å erstatte basisdataordet ved den respektive koordinaten i basis 3D volumdatasettet med en andre valgt dataverdi relatert til den tredje attributten. Dersom de andre kriteriene ikke blir tilfredsstilt, omfatter fremgangsmåten videre å etterlate basisdataordet relatert til den første attributten ved den respektive koordinaten i basis 3D volumdatasettet uendret. I en foretrukket utførelse er den første attributten, den andre attributten og den tredje attributten, hver og en relatert til seismiske data.

Oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningen der:

Figur 1 er et flytskjema som illustrerer en utførelse for å implementere den foreliggende oppfinnelsen; Figur 2 er et skjematisk riss som illustrerer forholdet mellom et typisk seismisk spor og en dataverdi eller voxel; Figur 3 er et skjematisk riss som illustrerer et eksempel på seismiske amplitudedataverdier gitt et område mellom -128 og 127 (en åtte bit dataverdi) med et tilordnet dataverdihistogram; Figur 4 er et skjematisk riss som illustrerer forholdet mellom en topp (en positiv fase) hendelse og korresponderende dataverdier; Figur 5 er et skjematisk riss som illustrerer såkornvalg for autoplukking eller velging av alle tilknyttede punkter innenfor et dataverdiområde; Figur 6 er et skjematisk riss som illustrerer et resulterende geolegeme skissert ved hjelp av autovelgeprosessen; og Figur 7 illustrerer en utførelse av et softwareprogram eller systemarkitektur for å implementere den foreliggende oppfinnelsen.

Selv om den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet i tilknytning til for tiden foretrukne utførelser, må det forstås at det ikke er ment å begrense oppfinnelsen til disse utførelsene. Tvert imot er det meningen å dekke alle alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter inkludert innenfor rammen av oppfinnelsen.

Kombinasjonsvolumer ("kombivolumer") blir dannet ved å kombinere en eller flere attributter i et enkelt kombinert attributtvolum eller kombivolum. I et eksempel relatert til seismiske attributter innenfor et 3D volumdatasett, blir det besørget ved å erstatte visse dataverdier (som typisk har 256 mulige verdier i et seismisk attributt 3D volumdatasett) med en annen dataverdi (slik som en 8-bit seismisk markørdataverdi) som angir visse verdier av andre romlig sammenfallende seismiske attributtdataverdier. Kombivolumet er spesielt nyttige for å forbedre ytelsen til voxelbaserte autosporfølgere. Eksempler som belyser nytten av kombivolumer for bruk ved tolking av seismiske data innbefatter seismiske amplitude/momentane kombivolumer for autosporing av lavamplitude, diskontinuerlige hendelser. Med hendelser menes geolegemer, slik som geologiske strukturer vist med de seismiske dataene. I et annet eksempel kan seismisk amplitude/utseende kombivolumer bli brukt for å stoppe autosporfølgere ved geologiske diskontinuiteter slik som forkastninger eller andre geologiske grenser. I nok et annet eksempel kan seismiske amplituder/momentanfrekvenskombivolumer bli brukt for å belyse bestemte geologiske trekk slik de uttrykkes seismisk, slik som onlapp eller pålapp på en topphendelse eller onlapp på en gjennomgående hendelse. Kommersiell bruk for olje- og gassundersøkelser og utvikling kan innbefatte hendelseskartlegging, modellbygging, multiattributtfremvisninger og autoplukkingsforbedring.

Det refereres nå til figur 1 hvor en fremgangsmåte 10 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er illustrert for å bestemme dataverdiene tilordnet voxeler for å danne et utgangsvolumdatasett. Som kjent av fagkyndige på området, omfatter en voxel en 3D koordinatlokalisering og en dataverdi, som et 256-verdi dataord, dvs. et 8-bit ord. I trinn 12 blir dataverdier VS, VI,..., VN for hvert romlig sammenfallende volum ved den samme koordinaten eller punkt P bestemt hvor VS kan være dataverdien til et opprinnelig seismisk volum ved et punkt P, VI kan være dataverdien til attributtvolum 1 (VOL 1) ved punkt P, og så videre slik at VN er dataverdien til attributtvolum N (VOL N) ved punkt P. Dataverdien til kombivolumet (VC) ved punkt P blir så bestemt som generelt illustrert i trinnene 14, 16 og 18.

I trinn 14 blir det bestemt hvorvidt VS, VI,... ,VN ligger innenfor brukerspesifiserte kriterier; for eksempel hvorvidt disse dataverdiene ligger innenfor et brukerspesifisert område av dataverdier som kan være valgt for hver av VOL S, VOL 1,... ,VOL N. Som illustrert i trinn 16, dersom VS, VI,... ,VN ikke ligger innenfor kriteriene, blir dataverdien til VC innstilt; for eksempel til den samme dataverdien VS ved punkt P. Andre brukerspesifiserte dataverdier kan brukes, eller dataverdier tatt fra et hvilket som helst av 3D volumdatasettene ved det respektive punkt P kan brukes. Som vist i trinn 18, dersom VS, VI,... ,VN ligger innenfor kriteriene så blir dataverdien til VC innstilt ved en brukerspesifisert markørdataverdi som er relatert til et av attributtvolumene VS, VI,... ,VN. Som indikert i trinn 20, blir kriteriene da påtrykt hvert punkt P, det vil si hver voxel av kombivolumet som skal produseres. Når denne reiterative prosessen er komplett, kan en seksjon, snitt eller annet riss av kombivolumet bli fremvist som indikert ved trinn 22. En såkornplukking kan så bli valgt fra en visuelt synlig hendelse og voxelene tilknyttet denne som har den samme dataverdien som såkornplukkingen, vil bli automatisk identifisert som indikert med "autoplukke" prosessen i trinn 24. Denne fremgangsmåten definerer hurtig og nøyaktig utstrekningen av en hendelse slik som en geologisk struktur. Utstrekningen eller graden av hendelsen kan så bli fremvist for analyse og tolking.

En utførelse av et kombivolum brukt for å forbedre evnen til autosporing eller autoplukking av underjordiske saltgrenser anvender tre 3D volumdatasett, hvor hvert sett representerer en forskjellig attributt slik som momentanfrekvens, seismisk amplitude og momentanamplitude. Denne utførelse av et kombivolum brukt til å detektere og fremvise saltgrenser kan være konfigurert ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter for å bestemme momentanamplitudeattributten (IA) til de seismiske amplitudedataene (SA) og momentanfrekvensen til den momentane amplitudeattributten (IFIA). Følgelig kan et nytt saltdetekterings (SD) kombivolum bli konfigurert som følger:

Dersom fl<IFIA(x,y,z) < f2 og al< SA(x,y,z) < a2,

SÅ SD(x,y,z) = vl,

ELLER SD(x,y,z) = IA(x,y,z).

Verdiene til fl, f2, al, a2 og vi er brukervalgt.

En annen utførelse av et kombivolum som består av seismiske amplitudedata og momentane fasedata, kan bli konstruert for å forbedre evnen til autosporing av en annen seismisk hendelse. De momentane fasedataene blir avledet fra de seismiske amplitudedataene ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter. Resultatet er et tredje volumdatasett som har momentane fasedataverdier som korresponderer med hver seismisk amplitudedataverdi eller voxel. Ved hver og en voxel blir den momentane fasedataverdien sammenlignet med en brukerspesifisert dataverdi eller kriterier. Dersom den momentane fasedataverdien tilfredsstiller kriteriene så blir disse dataene erstattet i det nye kombivolumet med en brukerspesifisert markørdataverdi. Dersom den momentane fasedataverdien ikke tilfredsstiller kriteriene, blir denne dataverdien i det nye kombivolumet erstattet med den korresponderende sampledataverdien fra 3D volumdatasettet som representerer seismisk amplitude.

Flere enn to 3D volumdatasett kan benyttes, og begrenser sett for hver, under hensyntagen til romlige sammenfallende datavolumer A(x,y,z), B(x,y,z) og C(x,y,z) hvor datavolumet D(x,y,z) er konfigurert som følger:

HVIS al < A(x,y,z) <a2 OG/ELLER bl< B(x,y,z) < b2 OG/eller cl <C(x,y,z) < c2,

SÅ D(x,y,z) = en spesifikk brukervalgt dataverdi,

ELLER D(x,y,z) = en annen verdi

Det refereres nå til figur 2 hvor forholdet mellom et typisk seismisk spor 26 og et flertall voxeler 28 er vist. En sampledataverdihastighet 30 blir målt ved et forutbestemt intervall langs seismisk spor 26. Voxelene 28 er en 3D representasjon eller boks rundt sampler 25 av seismisk spor 26. For seismiske dataformål, kan voxelen typisk ha 256 mulige dataverdier som kan markes 0 til 255 eller -128 til 127, eller et dataverdiområde bestemt av typen data som blir brukt. De målte dataverdiene for et hvilket som helst 3D volumdatasett blir delt mellom voxelene 28. Figur 3 illustrerer et eksempel på seismiske amplitudedataverdier gitt området -128 til 127 med et tilordnet datahistogram. Figur 4 viser forholdet mellom en topp (positiv fase) hendelse 27 og de tilordnede voxelene 29.

En annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen involverer dannelse av et forbedret 3D volumdatasett. Det forbedrede 3D volumdatasettet blir brukt for å forbedre evnen til autosporeren og danne overflater, hendelser og/eller geolegemer. Selv om denne fremgangsmåten kan benyttes på et hvilket som helst type 3D volumdatasett, blir seismiske fasedataverdier brukt med referanse til den følgende beskrivelsen. Det forbedrede 3D volumdatasettet kombinerer visse av de 256 dataverdiene i et 8-bit seismisk datavolum med markørverdier som er tilordnet slike visse dataverdier.

For å danne et forbedret 3D volumdatasett som representerer seismisk fase, blir et område av dataverdier valgt rundt den maksimale toppfasedataverdien. Når det for eksempel brukes en toppdataverdi skalert fra 0 til 255, hvor en topp ville være en dataverdi på 127, kan et potensialområde være fra omtrent 115 til 139. Alle voxeler i 3D volumdatasettet vil bli testet og voxeler som har en dataverdi i dette området kan redefineres med en brukervalgt dataverdi slik som 127. Som illustrert på figur 5, kan et såkornvalg 32 plukking så bli visuelt posisjonert innenfor en valgt hendelse. En datamaskingenerert prosess kan så identifisere eller autovelge eller plukke og fremvise et hvilket som helst punkt 38 tilknyttet såkornvalget 32 innenfor et område definert av en øvre grense 34 og en nedre grense 36 som enten vil inkludere eller ekskludere denne dataverdien som mer bestemt illustrert på figur 5 som danner et geolegeme tilformet som et resultat av såkornvalget og autoplukkingprosessene anvendt på et forbedret seismisk fase 3D volumdatasett.

I en annen utførelse avledes et kombivolum fra flere enn et 3D volumdatasett. Det er viktig å merke seg at fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan påtrykkes eller anvendes ved bruk av en hvilken som helst kombinasjon av 3D volumdatasett, men for forklaringsformål er det tilveiebrakt et seismisk eksempel som bruker en kombinasjon av seismisk attributt, seismisk fase og seismisk amplitudedatavolumer. Et basis 3D volumdatasett blir valgt. Basis 3D volumdatasettet vil opprettholde dets histogramfordeling over amplitudeområdet (-128 til 127) som vist for eksempel på figur 3. På en skala fra 0 til 255, vil 0 være en -128 til og 255 vil være en 127 topp. Et andre 3D volumdatasett blir valgt for å velge nøkkelvoxeler som skal kombineres med basis 3D volumdatasettet.

I denne utførelsen benyttes seismiske fasedata med henvisning til den følgende beskrivelsen. Et område av dataverdier velges rundt den maksimale toppseismiskfasedataverdien. Når det benyttes en toppdataverdiskala fra 0 til 255 hvor en topp vil være en dataverdi på 127, kan et potensielt område være fra omtrent 115 til 139. Alle voxeler innenfor dette området vil bli redefinert med en dataverdi på 127 (maksimaltopp) eller 255 på en skala fra 0 til 255. Det resulterende kombivolumet vil bli fremvist og et såkornvalg vil så bli plassert på nøkkelhendelsen. Autoplukkerprosessen vil så finne alle de tilknyttede punktene som beskrevet med henvisning til figur 5.

Den foreliggende oppfinnelsen kan implementeres ved bruk av en maskinvare, programvare eller en kombinasjon av disse, og kan implementeres i et datamaskinsystem eller annet behandlingssystem. I en utførelse av en software/program eller programstruktur 100 for å implementere den foreliggende oppfinnelsen er vist på figur 7. Ved basisen til programstrukturen 100 er det et operativsystem 102. Egnede operativsystemer 102 inkluderer for eksempel UNIX® operativsystemet, eller Windows NT® fra Microsoft Corporation, eller andre operativsystemer hvilket vil være åpenbart for en fagkyndig på det relevante området.

Meny og vindussoftware 104 ligger over operativsystemet 102. Meny og vindussoftware 104 blir brukt for å tilveiebringe forskjellige menyer og vinduer for å forenkle samvirke med brukeren, og oppnå brukerinnmating og instruksjoner. Meny og vindussoftware 104 kan inkludere for eksempel Microsoft Windows™, X Window System™ (registrert varemerke for Massachusetts Institute of Technology), og MOITF™ (registrert varemerke for Open Software Foundation Inc.). Slik det lett vil være åpenbart for en fagkyndig på det relevante området kan også annen meny og vindussoftware bli brukt.

Et grunnleggende grafikkbibliotek 106 ligger over meny og vindussoftware 104. Det grunnleggende grafikkbiblioteket 106 er et applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API) for 3D datamaskingrafikk. Funksjonene som utføres av det grunnleggende grafikkbiblioteket 106 inkluderer for eksempel geometriske og rasterprimitiver, RGBA eller fargeindeksmodus, displayliste eller umiddelbart modus, observasjons- og modelleringstransformasj oner, lyssetting og skyggelegging, skjult overflatefjerning, alfaavblending (translusens), antibinding, teksturkartlegging, atmosfæriske effekter (tåke, røyk, bris), tilbakekobling og valg, stensilplan og akkumuleringsbuffer.

Et spesielt foretrukket grunnleggende grafikkbibliotek 106 er OpenGL®, tilgjengelig fra Silicon Grafhics, Inc. ("SGI"), Mountain View, California. OpenGL® API er en multiplattform industristandard som er maskinvare, vindu og operativsystem uavhengig. Open GL® er designet til å kunne oppkalles fra C,C++, FORTRAN, Ada og Java programmeringsspråk. Open GL® utfører hver av funksjonene opplistet ovenfor for det grunnleggende grafikkbiblioteket 106. Noen kommandoer i OpenGL® spesifiserer geometriske objekter som skal tegnes og andre kontrollerer hvordan objektene blir håndtert. Alle elementer til OpenGL® tilstanden, selv inneholdende i teksturlageret og rammebufferen, kan oppnås med en klientapplikasjon som benytter OpenGL®. OpenGL® og klientapplikasjonen kan arbeide på den samme eller forskjellige maskiner siden OpenGL® er nedverkstransparent. OpenGL® er beskrevet mer detaljert i OpenGL® Programming Guide (ISBN: 0-201-63274-8) og OpenGL® Reference Manual (ISBN: 0-201-63276-4), som i sin helhet begge er innlemmet her som referanse. Visuell simuleringsgrafikkbibliotek 108 ligger over det grunnleggende grafikkbiblioteket 106. Ved visuell simuleringsgrafikkbiblioteket 108 er en API for å danne sann tid, multibehandlet 3D visuelle simuleringsgrafikkapplikasjoner. Det visuelle simuleringsgrafikkbiblioteket 108 tilveiebringer funksjoner som bunter sammen grafiske bibliotektilstandskontrollfunksjoner slik som lys, materialer, tekstur og transparens. Disse funksjoner sporer tilstand og dannelsen av displaylister som kan gjengis senere.

Et spesielt foretrukket visuellsimuleringsbibliotek 108 er IRIS Performer, tilgjengelig fra SGI i Mountain View, California. IRIS Performer støtter OpenGL® grafikkbiblioteket beskrevet ovenfor. IRIS Performer inkluderer to hovedbiblioteker, libpf og libpr, og fire tilordnede biblioteker, libpfdu, libpfdb, libfpui og libpfutil.

Basisen til IRIS Performer ytelsesgjengivelsesbiblioteket libpr, en lavnivåbibliotek som tilveiebringer høyhastighetsgjengivelsesfunksjoner basert på GeoSets og grafikktilstandskontroll som benytter GeoStates. GeoSet er samlinger av tegnbar geometri som grupperer samme type grafikkprimitiver (for eksempel trekanter eller kvadrater) i et dataobjekt. GeoSet inneholder selv ingen geometri, bare peker til datarekker og indeksrekker. Siden alle primitivene i et Geoset er av den samme typen og har de samme attributtene, gir gjengivelse av de fleste databaser utført med maksimal maskinvarehastighet. GeoStates tilveiebringer grafikktilstandsdefinisjoner (for eksempel tekstur eller materiale) for GeoSets.

I laget over libpr er libpf, et sann tids visuelt simuleringsmiljø som tilveiebringer en høyytelsemultiprosessdatabase som gjengir system som optimaliserer bruk av multiprosesseringsmaskinvare. Databasebruksbiblioteket, libpfdu tilveiebringer funksjoner for å definere både geometriske og utseendeattributter til 3D objekter, deler tilstand og materialer, og genererer trekantstriper fra uavhengige polygonale innmatinger. Databasebiblioteket libpfdb bruker fasilitetene til libpfdu, libpf og libpr for å importere databasefiler i et antall av industristandarddatabaseformater. Libpfui er et brukergrensesnittbibliotek som tilveiebringer byggeblokker for skrive manipulasjonskomponenter for brukergrensesnitt (C og C++ programmeringsspråk). Sluttlig er libfutil bruksbiblioteket som tilveiebringer rutiner for å implementere jobber slik som multikanalopsjonssupport og grafisk brukergrensesnitt (GUI) verktøy.

Et applikasjonsprogram som bruker IRIS Performer og OpenGL® API utfører typisk de følgende trinnene ved fremstilling for sann tids 3D visuell simulering: 1. Initialiser IRIS Performer; 2. Spesifiser antallet grafiske linjer, velg multiprosesseringskonfigurasjon og spesifiser maskinvaremodus etter behov; 3. Initialiser valgt multiprosesseringsmodus; 4. Initialiser rammehastighet og innstill rammeutvidpolisy;

5. Dann, konfigurer og åpne vinduer er behov; og

6. Dann og konfigurer displaykanalen etter behov.

Når applikasjonsprogrammet har dannet et grafisk gjengivelsesmiljø til å utføre trinnene

1 til 6 ovenfor, itererer applikasjonsprogrammet typisk gjennom en hovedsimuleringssløyfe en gang pr. ramme. 7. Beregn dynamikk, oppdater modellmatriser, etc; 8. Forsink inntil neste rammetid;

9. Utfør latenskritiske synspunktoppdateringer; og

10. Tegn en ramme

Et kombi/forbedret volumprogram 110 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ligger over visuell simuleringsgrafikkbibliotek 108. Programmet 110 samvirker med og bruker funksjonene som utføres av hver av visuell simulerings- og grafikkbibliotek 108, grunnleggende grafikkbibliotek 106, meny og vindusprogramvare 104, og operativsystem 102 på en måte som er kjent for fagkyndige på det relevante området.

Programmet 110 til den foreliggende oppfinnelsen er fortrinnsvis skrevet i et objektorientert programmeringsspråk for å tillate dannelsen og bruk av objekter og objektfunksjonalitet. Et spesielt foretrukket objektorientert programmeringsspråk er

C++.

I en utførelse lagrer programmet 110 3D volumdatasettet på en måte som er vel kjent for fagkyndige på området. For eksempel kan formatet til datavolum bestå av to deler, en volumoverskrift fulgt av datalegemet som er så langt som størrelsen på datasettet. Volumoverskriften inneholder typisk informasjon, i en foreskrevet sekvens, slik som filbanen (lokalisering) til datasettet, størrelse, dimensjoner i x, y og z retningen, annotasjoner for x, y og z aksen, annotasjoner for dataverdien, etc. Datalegemet er en binær sekvens av byte, en eller flere byte pr. dataverdi, som kan være ordnet på den følgende måten. Den første byten er dataverdien ved volumlokalisering (x, y, z)=(0,0,0). Den andre byten er dataverdien ved volumlokaliseringen (1,0,0), den tredje byten er dataverdien ved volumlokalisering (2,0,0), etc. Når x dimensjonen er uttømt, inkrementeres y dimensjonen, og sluttlig blir z dimensjonen inkrementert. Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset på noen måte til et bestemt dataformat.

Programmet 110 forenkler innmating fra en bruker for å identifisere et eller 3D volumdatasett til bruk for avbildning og analyse. Når et flertall datavolumer blir brukt, representerer dataverdien for hvert av flertallet av datavolumer en forskjellig fysisk parameter eller attributt for det samme geografiske rommet. Som eksempel kunne et flertall av datavolumer inkludere et geologivolum, et temperaturvolum og et vannmetningsvolum. Voxelene i geologivolumet kan uttrykkes i formen (x,y,z, seismisk amplitude). Voxelene i temperaturvolumet kan uttrykkes i formen (x,y,z, °C). Vokselene i vannmetningsvolumet kan uttrykkes i formen (x,y,z, % metning). Det fysiske eller geografiske rommet definert av voxelene i hvert av disse volumene er det samme. Når en hvilken som helst spesifikk romlig lokalisering (x0,yo,z0), vil imidlertid den seismiske amplituden være inneholdt i geologivolumet, temperaturen i temperaturvolumet og vannmetningen i vannmetningsvolumet.

Den forutgående beskrivelsen av oppfinnelsen er illustrerende og forklarende for denne, og fagkyndige på området vil forstå at forskjellige endringer av størrelsen, form og materialer, bruken av mekaniske ekvivalenter, så vel som detaljene med den illustrerte konklusjonen eller kombinasjoner av trekk for de forskjellige elementene kan utføres uten å forlate rammen for oppfinnelsen. Oppfinnelsen er definert av de medfølgende uavhengige kravene 1 og 13, mens fordelaktige utførelser er ytterligere definert i de avhengige kravene 2 - 12 og 14.

Claims

1. Fremgangsmåte (10) for å avbilde et utgangs 3D volumdatasett, hvor 3D volumdatasettet omfatter et flertall voxeler (28, 29), og hver voxel (28, 29) er definert av en 3D koordinat og dataverdi,karakterisert vedat fremgangsmåten (10) omfatter: å velge (12) et flertall av romlig sammenfallende 3D volumdatasett hvor hvert av de nevnte 3D volumdatasettene er relatert til minst en av et korresponderende flertall av attributter; å velge (14) et eller flere valgbare kriterier for sammenligning med dataverdier til et eller flere av det nevnte flertallet av romlig sammenfallende datasett; å innsette (20) en første forhåndsvalgt dataverdi ved en koordinat som korresponderer med den nevnte respektive dataverdien i det nevnte utgangs 3D volumdatasettet når dataverdien tilfredsstiller det nevnte ene eller flere valgbare kriterier; og å fremvise (22) minst en seksjon av det nevnte utgangs 3D volumdatasettet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den første forhåndsvalgte dataverdien er relatert til minst en av det nevnte flertallet attributter.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat den videre omfatter å innsette en andre forhåndsvalgt dataverdi ved en koordinat som korresponderer med den nevnte respektive dataverdien i det nevnte utgangs 3D volumdatasettet når dataverdien tilfredsstiller det nevnte ene eller flere valgbare kriterier.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat den andre forhåndsvalgte dataverdien relatert til minst en annen av det nevnte flertallet attributter.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat flertallet av attributter er hver relatert til seismiske data

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat flertallet av romlig sammenfallende 3D volumdatasett omfatter et første og et andre 3D volumdatasett som er representativt for respektivt en første og en andre attributter og hver har respektive dataverdier, fremgangsmåten omfatter videre trinnet å sammenligne dataverdiene i minst et av det første 3D volumdatasettet og det andre 3D volumdatasettet med en eller flere valgbare kriterier, hvor den en eller flere valgbare kriterier er et forhåndsvalgt dataverdiområde, fremgangsmåten omfatter ytterligere trinnet å innsette en andre forhåndsvalgt dataverdi ved en koordinat som sammenfaller med respektive dataverdi i utgangs 3D volumdatasettet når dataverdien sammenfaller med en eller flere forhåndsvalgte kriterier.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat den første valgte dataverdien er relatert til den første attributten.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat den andre valgte dataverdien er relatert til den andre attributten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å innsette et såkornvalg i fremvisningen for å bestemme en hendelse som er relatert til et fysisk fenomen, hvor såkornet er posisjonert ved en respektiv dataverdiposisjon ved bruk av fremvisningen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å autoplukke alle dataverdier tilknyttet såkornvalget som har den samme dataverdi som det respektive dataverdien ved hvilke såkornvalget er posisjonert.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert veddet første 3D volumdatasettet og det andre 3D volumdatasettet er sammensatt av seismiske data og hendelsen er en geologisk struktur.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter: å velge et tredje 3D volumdatasett som er representativt for en tredje attributt; å sammenligne hver av de nevnte dataverdier i minst et av det nevnte første 3D volumdatasettet, det nevnte andre 3D volumdatasettet, og det nevnte tredje 3D volumdatasettet med det nevnte forhåndsvalgte dataverdiområdet; å innsette den nevnte første valgte dataverdien i en posisjon som korresponderer med den nevnte respektive dataverdien i det nevnte utgangs 3D datavolumsettet for hver dataverdi innenfor det nevnte dataverdiområdet; å innsette den nevnte andre valgte dataverdien i en posisjon som korresponderer med den nevnte respektive dataverdien i det nevnte utgangs 3D volumdatasettet for hver dataverdi utenfor det nevnte dataverdiområdet; og å fremvise minst en seksjon av det nevnte utgangs 3D volumdatasettet.

13. Datamaskinprogram omfattende datamaskinprogramkodemidler som kan opereres for å utføre trinnene til et hvilke som helst av de foregående kravene når programmet kjøres på en datamaskin.

14. Datamaskinprogram i henhold til krav 13, hvor datamaskinprogrammet er omfattet i et datamaskinlesbart medium.