[發明專利]用于交互彎曲表面地震分析和顯象的方法和設備

無效

• 申請號: 00805253.0
• 申請日: 2000-05-03
• 公開（公告）號: CN1344401A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發明（設計）人: 丹尼斯·B·尼夫;約翰·R·格里斯摩爾;杰奎林·K·辛格爾頓;杰西·E·萊頓
• 申請（專利權）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馮譜

本發明涉及用來把空間正確地震數據投影到一個大三維(3D)彎曲顯示表面上、有助于地球地質特性的分析的一種方法和設備。更具體地說，本發明涉及一種方法，用來把地震數據的計算機繪圖視頻圖象投影到一個大彎曲3D顯示表面上、允許觀眾與3D顯示交互和使用其周邊視覺、及因而以可與3D物理現實的自然觀察相比較的真實感來感受顯示形象。

多年來，對于油氣的地震勘探一直涉及地震能量源的使用、和其通過一般稱作聽地器的一個地震檢測器陣列的接收。當在陸地上使用時，地震能量源能是在位于地層上選擇點處的鉆孔中電氣引爆的烈性炸藥，或者是具有用來把一系列沖擊波或機械振動傳送到地面的能力的另一種能量源。在海上，通常使用汽槍源和水聽器接收機。在大地中由這些源產生的聲波從巖層邊界和/或其他斷層反射回，并且以變化的時間間隔到達地面，這些間隔取決于傳播的距離和傳播地表下巖層的特性。在陸地上，這些返回波由聽地器檢測，聽地器起把這樣的聲波轉換成代表性電模擬信號的作用，這些信號一般稱作跡線。在陸地上的用途中，一個聽地器陣列一般沿覆蓋感興趣區域的柵格布置，在希望地點內形成一組隔開的觀察站，以能夠實現反射器位置在寬區域上的三維視圖的建造。從聽地器偏移一個希望距離的源把聲信號注入到地中，并且記錄在陣列中每個聽地器處的檢測信號以便以后使用數字計算機處理，其中模擬數據一般量化成數字樣本點，例如每兩毫秒一個樣本，從而可以單獨地處理每個樣本點。聽地器陣列然后運動到一個新位置，并且重復該過程以得到用于地震勘測的3D數據體。

在完成一個區域的勘探之后，已經記錄了與在多個聽地器處的檢測能量有關的數據，其中聽地器以離開發射點的變化距離布置。然后重新組織數據以從在各發射點處發射和在各聽地器位置處記錄的數據收集跡線，其中分組跡線，從而能假定反射已經從大地內的一個具體點即一個公共中點反射。然后對于地震能量經大地從對應發射點傳播到公共中點并且向上到各聽地器的相差距離，校正各個記錄或“跡線”。該步驟包括對于穿過不同類型巖層的變化速度及源和接收機深度變化的校正。對于發射點/聽地器對的變化間隔的校正稱作“正常時差”。在這樣做之后，求和來自各中點的信號組。因為地震信號具有正弦特性，所以求和過程用來減小在地震記錄中的噪聲，并因而增大其信噪比。該過程稱作公共中點數據的“疊加”，并且對于熟悉本專業的技術人員是熟知的。因而，地震場數據經受上述校正，并且也可以經受遷移，遷移是一種對未分析數據的處理，并且涉及地震信息的重新排列，從而把沉入地層畫在其真實位置。在把連續記錄的跡線減小到近似地下構造并且通常為彩色的垂直或水平橫截面或水平地圖視圖之前，也可以應用其他更奇特的已知處理技術，這些技術例如增強斷層和地層特征或一些其他屬性。

盡管交互3D地震分析系統有顯著進步，但地震工作站繼續依賴于記錄數據的垂直和水平顯示平面切片，以提供用于地層和斷層挑選、及相關的幾乎所有“工作表面”。這些平面切片僅提供全三維畫面的一種有限立體圖。常常需要連續切片的動畫顯示，以提供關于三維的信息。然而，動畫顯示固有地迫使三維分析基于分析者對變化畫面經時間的記憶，而不是基于直接比較和數據的相關。

一旦地震數據滿意地處理成包括必要的校正和希望的增強，地球物理學家就分析3D地震信息。概括地說，分析涉及導出一個與觀察數據兼容的簡單似乎真實的地質地下模型。該模型永遠不會是唯一的，并且發現它涉及一系列有些任意的選擇。

因而，希望創建一種真正三維的交互繪圖工作站，以有助于地震數據的地質分析。

同樣希望在便于地震數據的地層和斷層映射的大凹屏幕上顯象空間正確的地震數據。

也希望提供一種用于地震數據的計算機繪圖圖象的投影系統，該系統包括一個帶有一個凹內顯示表面的可攜帶自支撐剛性屏幕，該凹內顯示表面在成本上是經濟的，并且與常規地震工作站監視器相比較包括約五十多倍的觀看面積。

又希望提供一種基于桌面的投影系統，該系統帶有一個凹屏幕、和一個投影機位于用在交互桌面觀看環境中的彎曲屏幕前面約九英尺的投影機。

進一步希望提供一種能用來觀看三維地震數據的大比例單鏡以及立體鏡彩色形象的投影顯示系統。