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A seismic modelling environment as a research and teaching tool for 3-D subsurface modelling

2000; Elsevier BV; Volume: 2; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.1016/s0303-2434(00)85001-1

1872-826X

Dennis Burford, Larry Ger, Edwin Blake, Maarten J. de Wit, C.M. Doucouré, Roger Hart,

Seismic Imaging and Inversion Techniques

Early geological modelling and visualisation techniques were limited to manual cross-sections or isometric perspectives. Computer modelling has automated this task to a certain degree, but traditional approaches do not allow iterative validation during the modelling process. When the structure is complex and data sparse, as is often the case in geology, interactive 3-D modelling techniques should be employed that can interrogate new and existing data, guided by the geological experience of the modeller. Using the Vredefort dome in South Africa as a case study, we describe a Seismic Modelling Environment (SME) to demonstrate the potential of this type of computer-based modelling and geological visualisation. SME offers a novel approach to interactive 3-D modelling of complex geological structures using an extension of sweep representations and user-controlled forward modelling with seismic analysis for validation. Incorporation of validation techniques allows early confirmation or rejection of models. Tested by a group of third-year geology students, SME's iterative construction and exploration of a 3-D model clearly provided users with a superior understanding through visualisation. SME has, therefore, potential both as an educational as well as a research tool. Au début les techniques géologiques de modélisation et de visualisation étaient limitées à des coupes transversales manuelles ou des perspectives isométriques. La modélisation par ordinateur a automatisé cette tâche jusqu'à un certain degré, mais les approches traditionnelles ne permettent pas une validation itérative durant le procédé de modélisation. Quand la structure est complexe et les données éparses, comme c'est souvent le cas en géologie, des techniques interactives de modélisation 3-D devraient être utilisées ; celles-ci permettent d'interroger des données nouvelles et des données existantes, guidé par l'expérience géologique du modeleur. Utilisant le dôme de Vredefort en Afrique du Sud comme étude de cas, nous décrivons un environnement de modélisation sismique (EMS) pour démontrer le potentiel de ce type de modélisation et de visualisation géologique sur ordinateur. EMS offre une nouvelle approche pour une modélisation interactive 3-D de structures géologiques complexes utilisant une extension de représentations par balayage et de modélisation progressive contrôlée par l'utilisateur avec analyse sismique pour validation. Une incorporation de techniques de validation permet très tôt la confirmation ou le rejet des modèles. Testée par un groupe d'étudiants en géologie de troisième année, la construction et l'exploration d'un modèle 3-D du EMS fournit clairement aux utilisateurs une compréhension supérieure grâce à la visualisation. EMS offre donc un potentiel à la fois comme outil d'enseignement et de recherche. Inicialmente, las técnicas de modelización y visualización en geología se limitaban a producir manualmente cortes transversales o perspectivas isométricas. La modelización por ordenador automatizó estas tareas hasta un cierto punto, pero los enfoques tradicionales no permiten la validación iterativa durante el proceso de modalización. Cuando la estructura es compleja y los datos son pocos, como es frecuentemente el caso en geología, debería emplearse técnicas interactivas de modelización tri-dimensional, capaces de extraer información a partir de datos existentes y nuevos, bajo el control de la experiencia geológica del modelador. Utilizando el domo de Vredefort en Africa del Sur como estudio de caso, se describe un contexto de modelización sísmica (SME para Seismic Modelling Environment), para demonstrar el potencial de este tipo de modelización y visualización geológica por ordenador. SME ofrece un enfoque original para la modelización tri-dimensional interactiva de estructuras geológicas complejas, mediante una extensión de las representaciones de barrido y la modelización prospectiva controlada por el usuario, en combinación con el análisis sísmico para la validación. La incorporación de técnicas de validación permite confirmar o rechazar los modelos en tiempo oportuno. La construcción y exploración iterativa de un modelo tri-dimensional en el contexto de SME fueron ensayadas con un grupo de estudiantes de geología de tercer año, lo cual suministró claramente a los usuarios una comprensión más profunda gracias a la visualización. Por lo tanto, SME es un instrumento que tiene potencial tanto en educación como en investigación.