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Keywords:

  • digital terrain model;
  • geology;
  • lidar;
  • photo-realistic models;
  • subsurface reservoir modelling;
  • visualisation

Abstract

This paper discusses the application of laser scanning and photo-realistic modelling to aid the study of geological outcrops, using two examples from central and eastern Utah, USA, which are analogues to subsurface hydrocarbon fields. Terrestrial laser scanning point clouds were triangulated to obtain high-resolution surface representations, which were combined with semi-metric imagery to give texture-mapped photo-realistic models of the outcrops. Such models provide the basis for geological interpretation and were used to reconstruct the geometries of layers over the extent of the study area. The digitised geological layers were in turn used to build geocellular volumes that capture the properties of the geology. These models were built in subsurface reservoir modelling software and were used to simulate the flow of fluids through the reservoir analogue. In this way, the spatial information provided significantly more detailed quantitative data and greatly improved the outcrop studies compared to traditional field techniques.

Résumé

Cet article traite de l’application du laser à balayage et de la modélisation visuellement réaliste pour l’étude d’affleurements géologiques, à partir de deux exemples du centre et de l’est de l’Utah, Etats-Unis, qui présentent des analogies avec des nappes d’hydrocarbures. Des nuages de points obtenus par laser terrestre à balayage ont été triangulés pour obtenir des représentations surfaciques à haute résolution, et combinés avec des images semi-métriques pour fournir des modèles réalistes texturés des affleurements. Ces modèles, qui servent de base à l’interprétation géologique, ont été utilisés pour reconstruire la géométrie des couches sur toute l’étendue de la zone d’étude. Les couches géologiques numérisées ont ensuite permis de construire des volumes élémentaires pour décrire les propriétés géologiques. Ces modèles ont été construits par un logiciel de modélisation de réservoir souterrain et utilisés pour simuler l’écoulement des fluides à travers le réservoir. De cette manière, l’information spatiale a fourni des données quantitatives beaucoup plus détaillées et une amélioration notable de l’étude des affleurements par rapport aux techniques classiques de terrain.

Zusammenfassung

Dieser Beitrag behandelt die Anwendung von Laserscanning und photorealistischer Modellierung zur Unterstützung des Studiums geologischer Aufschlüsse anhand zweier Beispiele aus Mittel- und Ost Utah, USA, als Analogon zu unterirdischen Kohlenwasserstofflagerstätten. Die Punktwolken aus terrestrischem Laserscanning wurden trianguliert, um hochauflösende Oberflächenrepräsentationen zu erhalten. Diese wurden mit Teilmessbildern verknüpft, um Texturen für photorealistische Modelle der Ausgrabungen zu erstellen. Diese Modelle dienen als Basis zur geologischen Interpretation und wurden zur Rekonstruktion der Geometrien der Schichten des gesamten Untersuchungsgebiets genutzt. Die digitalisierten geologischen Schichten wurden weiterhin genutzt, um geozellulare Volumen zu erstellen, die die Eigenschaften der Geologie erfassen. Diese Modelle wurden in Software zur Modellierung unterirdischer Reservoirs eingebaut und zur Simulation des Durchflusses durch die Reservoir-Nachbildung genutzt. Auf diese Art und Weise lieferte die räumliche Information deutlich detailliertere quantitative Daten und verbesserten spürbar die Studien der Aufschlüsse im Vergleich zu traditionellen Messtechniken im Feld.

Resumen

Este artículo reflexiona sobre la aplicación del escáner láser y del modelado fotorrealístico para estudiar afloramientos geológicos, utilizando dos ejemplos de la parte central y oriental de Utah, Estados Unidos, análogos a los campos de hidrocarburos subsuperficiales. Las nubes de puntos de láser escáner terrestre se triangularon para obtener representaciones superficiales de alta resolución, que se combinaron con imágenes semimétricas para obtener modelos fotorrealísticos texturizados de los afloramientos. Tales modelos son la base de la interpretación geológica y se utilizaron para reconstruir la geometría de los estratos superpuestos en todo el área de estudio. Por otro lado los estratos geológicos digitalizados se utilizaron para construir volúmenes geocelulares que representan las propiedades geológicas. Estos modelos se elaboraron con programas de modelado de reservorios subsuperficiales y se utilizaron para simular la circulación de fluidos a través del reservorio virtual. De este modo la información espacial proporcionó datos cuantitativos mucho más detallados, lo que mejoró notablemente el estudio de los afloramientos en comparación con las técnicas de campo tradicionales.