Description:

"First Break, том 24, Март 2006. First Break: Специальный выпуск Визуализация и Интерпретация Важность эффективной визуализации в оценке геофизических исследований и технических данных никогда не имела такого большого значения, как сейчас. Именно это является основной идеей Актуальной Темы этого месяца. Обсуждая применение визуализации в сфере разведки и добычи нефти и газа, а также разработки полезных ископаемых, все сходятся во мнении, что средства визуализации позволят добиться большого роста производительности до такой степени, что ожидания могут превзойти потенциал современной технологии. Нет сомнения, что достижения в визуализации нанесли отпечаток на обработку, анализ и интерпретацию современных крупномасштабных объемов трехмерных сейсмических данных. Может быть, доступ к сложным визуальным изображениям способствовал мультидисциплинарному подходу оценочной группы к принятию решений в сфере разведки и добычи. Однако, читая между строк, создается странное впечатление, что технология визуализации, какой бы выразительной она ни была, имеет ограничения. Например, она должна быть более доступной. Именно этот вопрос задает ModViz co своей системой группирования элементов графического процессора, позволяющей получать высококачественную визуализацию на отдельно взятой рабочей станции. С другой стороны, Barco также осознает, что иммерсивная среда требует как можно больших ресурсов. Настоящее разочарование состоит в том, что собрать данные из различных дисциплин вместе в содержательную презентацию все еще довольно сложно, и это остается труднодостижимой задачей в рамках нашей работы. Тенденции визуализации в сфере разведки и добычи (Trends in visualization for E&P operations) Duane Dopkin и Huw James из Paradigm представляют руководство к использованию визуализации на настоящем этапе и говорят о том, что мы можем ожидать в будущем. Изучение цифровых данных значительно повысило эффективность гуманитарных и естественных наук, а также области их практического применения (в частности в индустрии развлечений, правительственных организациях, архитектуре, медицине и нефтегазовой промышленности), позволяя объединять сложную геометрию с пространственными моделями, использовать моделирование невероятных идей и сложнейших процессов. Сложность таких представлений, с помощью которых мы пытаемся визуализировать происходящее, часто зависит от размера и масштаба, от разнотипности или гетерогенности объекта, от динамической природы модели и от пределов дискретизации данных, которые не позволяют полностью восстановить изображение. Визуализация призвана не только для помощи в понимании сложной геометрии и пространственного взаимоотношения данных, но она также может быть использована улучшения необходимой дискретизации данных, проведения различных преобразований, используемых для формирования визуального представления. Информация о глубинном строении геологических моделей критически важна для преодоления возникающих трудностей при разведке и добыче углеводородов. Поэтому вовсе не удивительно, что визуализация цифровых данных повлияла на работу ученых и инженеров. Этим людям постоянно приходится работать с большими объемами разнообразных данных, на основании которых делаются выводы о свойствах пород и флюидов. Зарождение визуализации цифровых данных по глубинному строению земли можно отнести к началу 80-х годов, когда появились станции интерпретации. В начале 90-х годов, как в научной, так и в прикладной областях были проведены значительные улучшения с появлением объемной трехмерной визуализации и связанной с ней новыми технологиями интерпретации, позволяющими проникать внутрь недр, используя комплексную визуализацию и методы превращения объектов на заднем плане в непрозрачные. Развитие компьютерной графики, высокоскоростных вычислений и функциональных приложений способствовало дальнейшему расширению сферы применения визуализации земной толщи. Совместное использование этих технологий с высоким уровнем доступа к данным и тенденции к интеграции приложений способствовало созданию и распространению огромных центров визуализации для совместного решения мультидисциплинарных задач. Центры визуализации широко используются для анализа перспектив, совместного обсуждения проблем и принятия стратегических решений менеджментом. Современная добыча, по мере выработки старых месторождений, постепенно перемещается в районы с более сложным геологическим строением, что требует намного более точной работы геологов и геофизиков. Среди задач сегодня можно встретить те, которые всего несколько лет назад казались неразрешимыми: восстановление подсолевых отражений, изучения анизотропной среды, интерпретация трещинных резервуаров и предсказание свойств сложных коллекторов при проведении 4D сейсмической съемки. Для выполнения этой задачи требуются непрерывная визуализационная связь на всех этапах изучения: геофизика, петрофизика, интерпретация и бурение. Преодолеть эти трудности призваны последние достижения в области компьютерной техники и программного обеспечения. Объединение этих двух областей позволяет обеспечивать визуализацию локального и регионального масштаба, сейсмических данных и данных по резервуару, статистические и динамические модели, данные разведки и разработки. Спецвыпуск First Break том 24, Март 2006. Визуализация и Интерпретация Тенденции развития аппаратуры Развитие цифровой сейсморазведки продолжает быть тесно связанным с развитием вычислительных платформ и графических карт. Наиболее важные направления развития - увеличения емкости RAM и улучшение характеристик графических карт. Увеличение емкости RAM приведет к увеличению мощности и одновременно удешевлению графической памяти. Рост емкости RAM повлечет за собой количественные изменения в сейсморазведке. Графические системы с 5,2 терафлопсами состоят из четырех графических карт, каждая из которых обладает 24 пиксельными каналами. Число пиксельных каналов на карту растет, и мы также ожидаем дальнейшего сохранения этой тенденции. Визуализация разрезов сейсмических данных - высоко параллелизованный процесс и отображение кубов сейсмических данных также можно параллелизовать в третьем измерении. Мы стоим на пороге того, чтобы иметь возможность изображать со скоростью анимации. На современных рабочих станциях обычно располагается используемые сейсмические кубы с различной прозрачностью, 4-8GB RAM, которых достаточно для хранения существенной части сейсмической съемки после суммирования. Этого достаточно, чтобы обеспечить объемную сейсмическую интерпретацию, используя эффект непрозрачности для вытеснения методов, связанных с работой с разрезами. Некоторые нефтегазовые компании полностью перешли на методы объемной 3D сейсмической интерпретации, и можно с большой долей уверенности предсказать, что эти технологии будут получать все большее распространение и вовлекать в работу данные по 2D и мультикомпонентной сейсмике. Быстродействие процессоров продолжает возрастать экспоненциально. Согласно закону Мора частота процессоров будет удваиваться каждые 18 месяцев. За последние пять лет скорость графических карт растет по еще более крутой кривой, где удвоение происходит каждые 10 месяцев. Продавцы аппаратного обеспечения недавно объявили о поступлении в продажу графической карты емкостью 5,2 терафлопса, в то время современные интерпретационные станции содержат два CPU с тактовой частотой свыше 3 GHz, обеспечивающих работу сразу нескольких гигафлопсов. Быстродействие графических карт на сегодняшний день обгоняет быстродействие процессоров в тысячи раз и похоже эта тенденция продолжится в будущем. Графические карты предназначены для работы с изображением на графическом дисплее, состоящем из прямоугольных массивов пикселей, которые обычно называют воксельным изображением. Визуализация такого рода требуют огромных ресурсов видеокарты, обеспечивающих отображение гигабайта сейсмических данных на 100 Гц без мерцания. Следующей планкой, которую предстоит преодолеть, будет визуализация стерео изображений. Видеокарты используют большую мощность RAM, что позволяет работать с большими изображениями используя ресурсы персональной рабочей станции. Графические модули GPUs становятся доступными для программирования пользователем с помощью языков графического программирования. GPU программирование позволяет перейти к следующему этапу развития графических эффектов, кроме того, оно позволяет использовать мощность GPU для решения неграфических задач. Пиксельный конвейер поддерживает быстрое перемножение матриц, интегрирование и интерполяцию. Эти операции поддерживают большой класс алгоритмов, а производительность терафлоп позволит выполнять эти алгоритмы намного быстрее при приемлемой стоимости. Расширяя масштабы визуализации E&P проекты движимы целью извлечения дополнительных запасов." Ключевые слова: цифровой, геологический, коллектор, сейсмический съемка, давление, оценка, характеристика, поле скорость, одновременно, исследование, неопределённость, персональный рабочий, точность, мощность, обработка, суммирование, совместно, приложение, реальный, резервуар, порода, разведка добыча, поровый, проведение, отдельный, углеводород, актуальный, применение, интерпретатор, вопрос, визуализация интерпретация, геолог, актуальный тема, значительный, область, бурение, основание, порода флюид, тема, вертикальный, процесс, часть, поровая давление, изучение, рисунок визуализация, набор, вертикальный скорость, спецвыпуск визуализация, использование, сейсмический съёмка, доступный, ресурс, ёмкость, добыча, обеспечение, объём, поле, масштаб, пиксельный канал, модель резервуар, должный, фильтрация, различный тип, обратно, представление, горизонт, технология, съёмка, несколький, проблема, антиаляйсингов фильтр, петрофизик, результат, месяц, полный, скорость, куб, улучшение, анализ, амплитуда, скважина, последующий, разведка, удивительный, атрибут, пиксель, эффект, интерпретация должный, будущее, разлом, рисунок, станция, современный, сфера разведка, сфера, развитие, сейсморазведка, рабочий станция, этап, система, изменение, использованный, группа, решение, разбитый, строение, система визуализация, интерпретация, метод, графический карта, тенденция, создание, сейсмический интерпретация, связанный, возможность, спецвыпуск, тип, карта, рабочий, комплексный, инженерный, изображение, достаточный, время, реальный время, подход, фильтр, сейсмический, среда, специалист, флюид, графический, поровый давление, близкий, март, увеличение, съемка, прозрачность, принятие, распространение, моделирование, объект, модель, задача, визуализация сейсмический, год, технология визуализация, визуализация цифровой, инженер, визуализация, дальнейший, совместный, следующий, процессор