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capa do ebook Renderização Volumétrica e Realidade Virtual aplicada a Problemas de Percolação na Indústria do Petróleo

Renderização Volumétrica e Realidade Virtual aplicada a Problemas de Percolação na Indústria do Petróleo

No processo da recuperação do petróleo, a heterogeneidade das rochas exerce um impacto  enorme  na  forma  como  os  líquidos  se  movem  no  reservatório,  definindo  quanto petróleo pode ser recuperado.  A fim de estudar esta variabilidade, a teoria da percolação, que  descreve  fenômenos  envolvendo  geometria  e  conectividade é  um  modelo  muito  útil. Os resultados da simulação de percolação são de caráter tridimensional e não têm nenhum significado físico até que sejam visualizados em imagens ou animações.  Embora ferramentas poderosas e sofisticadas de visualização tenham sido desenvolvidas, estas transformam grandes volumes de dados em imagens 2D. A fim de interpretarmos os dados como eles aparecem  no  mundo  real,  técnicas  de  realidade  virtual  baseadas  principalmente  em  estereoscopia podem ser usadas. Neste trabalho, propomos uma ferramenta interativa, denominada ZSweepVR, baseada em  técnicas de  realidade  virtual,  que  permite  uma melhor compreensão dos dados volumétricos gerados por simulações de percolação dinâmica. O sistema desenvolvido tem a capacidade de renderizar imagens utilizando duas técnicas diferentes:  renderização  de  superfícies  e  renderização  de  volumes.   A  renderização  de  superfície é realizada utilizando diretivas OpenGL, enquanto que a renderização volumétrica

é realizada pelo algoritmo de renderização volumétrica direta ZSweep.  No caso da renderização volumétrica,  implementamos  algoritmos  para  gerar  imagens  estéreo.  Nós  também propomos  melhorias  no  algoritmo  original  de  percolação  dinâmica  visando  melhorar  sua eficiência.    Aplicamos  as  ferramentas  desenvolvidas  a  dados  de  campos  maduros,  obtendo  resultados  satisfatórios.   O  uso  de  imagens  estereoscópicas  e  volumétricas  trouxe contribuições valiosas para a interpretação e análise da formação dos aglomerados na percolação, o que certamente pode levar a decisões melhores sobre a exploração e recuperação de petróleo.

 

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Renderização Volumétrica e Realidade Virtual aplicada a Problemas de Percolação na Indústria do Petróleo

  • DOI: 10.22533/at.ed.373211712

  • Palavras-chave: Realidade Virtual, Visualização Cientifica, Renderização Volumétrica, Percolação, Indústria do Petróleo, ZSweep

  • Keywords: Virtual Reality, Scientific Visualization, Volumetric Rendering, Percolation, Oil Industry, ZSweep

  • Abstract:

    In the recovering process of oil, rock heterogeneity has a huge impact on how fluids move in the field, defining how much oil can be recovered. In order to study this variabi- lity, percolation theory, which describes phenomena involving geometry and connectivity are the bases, is a very useful model. Result of percolation is tridimensional data and  have  no physical meaning until visualized in form of images or animations. Although   a lot of powerful and sophisticated visualization tools have  been developed,  they focus  on generation of planar 2D images. In order to interpret data as they would be in the real world,  virtual reality techniques using stereo images could be used. In this work  we propose an interactive and helpful tool, named ZSweepVR, based on virtual reality techniques that allows a better comprehension of volumetric data generated by simulation of dynamic percolation.   The developed system has the ability to render images using   two different techniques: surface rendering and volume rendering. Surface rendering is accomplished by OpenGL directives and volume rendering is accomplished by the ZSweep direct volume rendering engine. In the case of volumetric rendering, we implemented an algorithm to generate stereo images. We also propose enhancements in the original percolation algorithm in order to get a better performance. We applied our developed tools to a mature field database, obtaining satisfactory results.  The use of stereoscopic   and volumetric images brought valuable contributions for the interpretation and clustering formation analysis in percolation, what certainly could lead to better decisions about the exploration and recovery process in oil fields.

  • Número de páginas: 102

  • Carlos Magno de Lima
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