Tesseral 2D

Тессерал 2-D - это первый общедоступный коммерческий программный пакет моделирования полного сейсмического (акустического) поля с встроенным графическим интерфейсом, реализованный на персональном компьютере. Он позволяет задавать различные системы сейсмических наблюдений, строить числовые модели сложных сейсмогеологических разрезов и рассчитывать распространение колебаний в неоднородной среде точнее и значительно быстрее, чем это было достижимо до сих пор.

Тессерал 2-D использует точную и быструю схему вычислений, основанную на методе конечных разностей, что дает возможность в кратчайшие сроки выполнять моделирование сколь угодно сложных геологических сред, включая комбинацию твердых тел и жидкостей. При разработке данного способа были разрешены многие технические трудности и значительно сокращены вычислительные погрешности, которые обычно проявляются в подобных методах.

Тессерал 2-D создан для интерактивного анализа и проверки глубинно-скоростных моделей и может быть легко встроен в общепринятый процесс обработки и интерпретации сейсмической информации. При расчетах можно использовать наборы данных о физических свойствах вмещающих пород, их корреляции, а также модели типичных геологических ситуаций.

 

Tesseral Pro

Полноволновое моделирование и планирование сейсмических наблюдений для месторождений нефти и газа

Программное обеспечение Tesseral Pro предназначено для 2D, 2.5D и 3D полноволнового моделирования (расчета синтетических сейсмограмм) конечно-разностными методами. Пакет позволяет задавать различные системы сейсмических наблюдений, проводить построение глубинных скоростных моделей сложных геологических разрезов по скважинным данным, картам геологических поверхностей или 2D и 3D сейсмическим скоростным моделям. Tesseral Pro предлагает оригинальный подход к разработке тонкослоистых моделей, обеспечивающий высокую точность и обоснованность модели, с одновременно простым и быстрым ее построением. Для этого в Tesseral Pro кроме каротажных данных можно использовать дополнительные данные, такие как пространственное положение и наклон скважин, стратиграфические колонки, карты горизонтов и др. Также программное обеспечение позволяет создавать 3D-системы наблюдения и выполнять 3D лучевое моделирование.

Программное обеспечение Tesseral Pro позволяет:

• Проектировать 2D или 3D съемки с вычислением карт кратности и освещенности разреза
• Оценивать разрешающую способность сейсморазведки для сложной геологии и геометрии наблюдений
• Идентифицировать артефакты, связанные с обработкой, приводящие к ошибкам интерпретации
• Проверять устойчивость любой сейсмической интерпретации
• Генерировать цифровые данные для разработки геофизического программного обеспечения
• Обеспечивать ясное понимание сложности образования обменных волн, многократных отражений и происхождения помех, связанных с земной поверхностью
• Моделировать AVO-зависимости для анизотропных, пористых, флюидонасыщенных, упругих и тонкослоистых сред, а также для искривленных границ, осложненных изменением физических свойств
• Моделировать сейсмические записи для обычных поверхностных наблюдений, микросейсмических исследований, ВСП и высокочастотных наблюдений в скважинах
• Полностью понять пользователю сильные и слабые стороны используемых технологических приемов, и тем самым значительно сократить время адаптации новых технологий

Tesseral Pro состоит из четырех основных модулей:

1. Модуль построения модели дает пользователю возможность быстро создать модель любого уровня сложности для различных свойств пород. Для более четкого создания тонкослоистых моделей могут использоваться различные вспомогательные данные, такие как данные каротажа скважин, пространственное положение и наклон скважин, стратиграфические колонки, карты горизонтов и др. Также модуль позволяет задавать различные системы трещиноватости и поддерживает использование карты участка, спутниковых снимков или сканированной Google-карты в качестве подложек при проектировании системы наблюдения для трехмерных съемок.
2. Вычислительный модуль позволяет быстро и точно рассчитывать распространение колебаний в неоднородной среде и получать 1D / 2D / 3D многокомпонентные (1C / 2C / 3C) данные для различных видов активных и пассивных источников на основе скалярного, акустического, упругого или упругого анизотропного волновых уравнений. Каждая вычислительная схема дополнительно может включать в себя три дополнительных режима:
   • Генерация поля времен первых вступлений или максимума энергии сигнала в первых вступлениях, которое предоставляет дополнительную информацию о волновом поле и используется в реализуемой в рамках данного пакета процедуре глубинной миграции
   • Подавление SV- волн в области источника, что позволяет включать / исключать поверхностные волны, создаваемые источником
   • Учёт частотно-независимого поглощения (добротности)
3. Модуль визуализации обеспечивает изображение результатов моделирования в различных формах: от динамики распространения волн в геологической модели до детального анализа компонент сейсмической записи, а также позволяет пользователю определять особенности различных полезных волн и волн-помех на синтетических и реальных сейсмограммах в одно- или многокомпонентной записи.
4. Модуль обработки позволяет выполнять различные процедуры обработки результатов моделирования. Возможности блока включают анализ скоростей, суммирование ОГТ, временную и глубинную миграцию до суммирования, временную и глубинную миграцию ВСП и AVО-моделирование и т.п.

Использование Tesseral Pro дает возможность правильно выполнять и проводить контроль качества на различных стадиях выполнения геологических проектов, снижая экономические риски при разведке и эксплуатации месторождений со сложным геологическим строением.

Программное обеспечение Tesseral Pro предоставляет возможность проводить параллельные вычисления на нескольких компьютерах или процессорах кластера с помощью специальной надстройки («сетевая» версия — для Windows или «кластерная» — для Linux-кластеров), а также с использованием графических ускорителей GPU.

Основные плюсы:

• 2D / 2.5D полноволновое моделирование и 3D лучевое моделирование
• Встроенные базовые процедуры обработки и миграционные преобразования
• Поддержка использования карт, снимков и скважинных данных при построении модели
• Гибкие настройки конфигурации системы наблюдения
• Параллельные вычисления

 

Tesseral Engineering

Tesseral Engineering – это адаптированная для решения малоглубинных задач и значительно более дешёвая версия самого популярного в мире «нефтяного» полноволнового моделирующего пакета Tesseral. Программа позволяет моделировать исходные сейсморазведочные данные для сред любой сложности с целью проверки возможностей выбранной системы наблюдения для решения геологических задач. Моделирование на этапе планирования работ позволяет определить оптимальную систему наблюдения, а на этапе интерпретации данных, убедиться в её адекватности и надёжности решения поставленной задачи. Инженерная версия пакета работает с 2D моделями любой длины, глубиной до 300 м и максимальным количеством каналов в активной расстановке равным 101, что с запасом покрывает практически весь спектр задач малоглубинной сейсморазведки.

В Tesseral Engineering реализованы точные и быстрые вычисления 2D-синтетики множеством методов (более 10), начиная от лучевого трассирования и вплоть до вискоэластического моделирования с учетом 3D TTI анизотропии и нескольких систем 3D-трещиноватости, что дает возможность в кратчайшие сроки выполнять моделирование сколь угодно сложных геологических сред, включая комбинацию твердых тел и жидкостей, с любым количеством границ любой геометрии. Гибкий инструментарий построения исследуемой среды позволяет использовать данные бурения или каротажные кривые (данные ГИС), создавать непрерывные слои и замкнутые полигоны с фиксированным или сложным распределением физических свойств, таких как скорости P и S волн, плотность, параметры затухания, пористости со свойствами флюида, трещиноватости, и анизотропии Томсена. Программа позволяет импортировать модель из txt или sgy файлов и использовать растровые изображения в виде подложки для рисования полигонов модели. Метод моделирования выбирается автоматически исходя из свойств модели, задачи и ожидаемых результатов.

Пользователю доступны разнообразные варианты систем наблюдения – источники и приёмники могут располагаться на поверхности модели, в толще воды, на дне акватории или в скважинах любой геометрии. Каждый приёмник может быть определён как 1/2/3С геофон или гидрофон. Пользователь может задать частоту и сигнатуру излучателя, определить источник как всенаправленный, направленный диполь/монополь или в виде симметричных колебаний боковых напряжений малого объема. Также возможно моделирование сплошного протяженного источника для имитации распространения плоских волн или взрывающихся горизонтов с получением в качестве результата временного разреза T0.

При использовании Tesseral Engineering на этапе интерпретации пользователь может загрузить полученный в результате обработки реальных данных разрез, насытить его физическими свойствами и искомыми объектами (карстами, разломами, зонами трещиноватости, таликами и т.д.), выполнить моделирование и сравнить рассчитанные сейсмограммы с реальными. Последующая обработка синтетических сейсмограмм позволит определить достоверность интерпретации и границы возможностей реализованной системы наблюдения на конкретном разрезе при решении поставленной геологической или геотехнической задачи.

Tesseral Engineering позволяет гибко настраивать визуализацию рассчитанных синтетических сейсмограмм, регулировать палитру и усиление различными способами, добавлять шум, случайные временные сдвиги трасс или симулировать группирование приемников. Встроенные инструменты позволяют оценивать динамику распространения волн в геологической модели и выполнять детальной анализ компонент сейсмической записи. Определять особенности полезных волн и волн-помех на синтетических и реальных сейсмограммах. Сортировать трассы, выполнять преобразование из времен в глубины и назад, разделять или объединять сейсмограммы и вычислять их разницы. Сохранение рассчитанной синтетики выполняется в формате SGY. Пользователю также доступна визуализация распространения волновых фронтов в теле модели, как и её сохранение в виде снимков или видеороликов.

Обучения работе с программой доступно каждому благодаря наличию обучающих роликов, подробному иллюстрированному учебному пособию, множеству примеров геологических моделей и систем наблюдения, подробной инструкцией с описание всех меню и возможностей программы на русском языке. Поддержка на русском языке доступна в рабочее время по Московскому часовому поясу.

Основные плюсы:

• Моделирование всех типов волн включая обменные, поверхностные, трубные, кратные
• Частота, форма, характер, направление сигнала источников гибко настраиваются
• Любая геометрия границ, тонкослоистость, трещиноватость, градиентные среды
• Разнообразные системы наблюдения
• Подробнейший мануал и учебные пособия на русском языке

Tesseral Engineering является совместной разработкой компаний Tesseral Technologies Inc., Brend-Vik Canada Inc. и Geodevice.

Возможности паралельных вычислений

Применяются многопроцессорные персональные компьютеры и серверы.

Вычисления можно вести на нескольких компьютерах с использованием сетевой версии под Windows, или на вычислительном кластере под Linux или Windows.

Расчеты ускоряются с помощью видеокарт (GPU), что обеспечивает возможности для быстрого моделирования 2D-2C и 2.5D-3C. В случае моделирования 3D-3C для сложно построенных геологических сред видеокарта обеспечивает 25-50-кратное ускорение по сравнению с последовательной программой. Предусмотрена возможность распределенного решения больших задач 3D-3C, для которых недостаточно памяти одной машины.

 

Tesseral 2.5D-3C и параллельные вычисления

Моделирование сейсмических эффектов распространения волнового поля 3D

В отличие от 2D-моделирования, при 2.5D моделировании волны распространяются в 3D среде и описаны уравнениями для 3D. Благодаря этому динамика волнового поля сохраняется, что создает возможность синтерзировать реалистичные сейсморграммы 2D-3C и 3D-3C для поверхностной сейсморазведки и ВСП.

2.5D-3C моделирование позволяет задать истинную упругую модель, принимая во внимание эффекты тонкослоистости (квази-анизотропии, дисперсии и зависимость скорости распространения волны от частоты), трещиноватости и анизотропии.

2.5D-3C моделирования позволяет рассматривать сложные геологические условия, но по сравнению с полным 3D-моделированием обеспечивает значительное ускорение за счет некоторого упрощения модели среды: параметры среды считаются постоянными вдоль одной горизонтольной оси Y (обычно ориентированой поперек структурной неоднородности). При этом в модели 2.5D-3C анизотропия может быть произвольно ориентированной, можно учесть несколько систем трещиноватости различной пространственной ориентации.

Tesseral 3D-3C и параллельные вычисления

По сравнению с 2.5D-3C, полноволновое моделирование 3D-3C позволяет точно учитывать геометрию реальных объектов, изменяющуюся во всех направлениях (X, Z и Y). Это моделирование может быть применено к таким объектам, как рифы, соляные купола, различные виды круто наклонных разломов и т.д. в областях, где требуется точное 3D-описание коллектора.

Платой за такую гибкость является гораздо больший минимальный объем памяти на одно волновое поле. Следствием этого, как правило, является необходимость использования кластеров, или GPU-кластеров для решения реальных задач моделирования. Реализация конечно-разностных методов (акустики, эластики, вискоэластики с возможностью учета VTI-анизотропии) в Tesseral 3D-3C эффективно объединяет ресурсы нескольких узлов кластеров с несколькими GPU каждый (как и без GPU).