地质建模范文

地质建模范文（精选9篇）

地质建模 第1篇

1 油藏概况

欢2-14-16块位于辽河断陷西部凹陷西斜坡南段, 为被断层夹持的西高东低的单斜构造, 开发目的层为大凌河油层, 油藏埋深2143~2610m。该断块1980年投入开发, 井网密度满足要求, 有详细的测井解释数据及全面的油藏描述资料, 地质建模条件充足, 可以建立具有较高精度的各种模型。因此, 选用Petrel软件开展地质建模工作。

2 数据的收集与处理

2.1 数据的收集

建模工作最终需要完成构造模型、储层物性模型、沉积相模型和砂泥岩模型, 建模用到的数据包括:井位数据, 坐标、井斜, 142口;测井曲线, Rt (电阻率) 88条、AC (声波时差) 88条;测井解释成果, So (含油饱合度) 96条、K (渗透率) 88条、Ф (孔隙度) 96条;沉积相图10张;构造图5张;分层数据142口。

2.2 数据的处理与录入

三维地质建模涉及专业较广, 所需要数据多而杂, 数据格式多, 数据使用时都需要转化成Petrel软件所识别的格式, 并相应地添加到软件中。因为进行了精确的地质研究, 所以没有使用地震资料, 层位数据和断层数据不能直接得到。层位数据需要由Make Horizon模块, 利用地质研究的分层数据来生成, 共生成15个层位面。断层数据则需要由地质研究的构造图通过数字化方式来得到断层面数据, 再转换成模型所需的fault stick数据。另外, 还需要对加入到工区内的所有曲线数据进行检查分析, 清除异常点, 保证各种数据的一致性和准确性。

3 建立构造模型

在落实构造和断裂系统的前提下, 直接利用地质研究成果建立欢2-14-16块构造模型。该块构造模型共分14个条带, 被3条断层分隔为4个区块。该建模方式可以保证模型的准确性, 同时也可以为详细检查模型各区块和层段提供便捷途径。

3.1 宏观地层格架的建立 (Make Horizons)

建立宏观地层格架是为建成的模型网格赋予地质意义, 将网格与地质信息结合起来, 从而建立构造模型的主框架。所需的主要数据包括分层数据和由分层面数据转化而来的层位数据。

3.2 亚构造级地层的划分 (Make Zones)

亚构造级地层的划分是在建立的宏观地层格架划分的大层中进行亚构造级的划分。所需的主要数据包括小层数据和层位等厚数据。

3.3 微构造级地层的划分 (Layering)

对构造模型进行亚级构造划分后, 为了进一步提高模型精度, 还必须对其进行微构造级划分。微构造级地层的划分的精度较高, 甚至可以达到1m以下, 目前技术条件下尚无法用地质或地震数据给出准确的划分标准, 往往需要结合对区块的认识在理论上对其进行划分。最终建立的构造模型。

4 建立属性模型

4.1 属性模型的建立

建立属性模型前, 需要首先将曲线数据与地质框架结合起来。通过Scale up well logs模块将曲线值赋予其所对应的网格。由于欢2-14-16块所建属性模型所用数据均为连续曲线, 因此, 需要采用数学平均法对属性数据进行粗化, 粗化后属性值以线方式存储, 属性值采样采用Neighbour cell法。属性模型的建立主要利用Petophysical Modeling模块, 该模块使用过程中需要特别注意模拟方法的选择和克立金函数的设定。对于此处所建的几个属性模型, 由于模拟方法均为序贯高斯模拟, 所需变量均为连续变量, 因此, 应选用克立金函数的高斯样板 (克立金函数有指数, 球状和高斯3个样板) 。

4.2 相模型的建立

首先由已建立的属性模型计算得到相关数据, 然后建立合适得单井模型, 最后以单井模型为基础得到最终的相数据。得到相数据后, 利用Scale up well logs模块将相数据与先前建立的地质框架相结合。由于欢2-14-16块属性模型所采用的数据均为离散数据, 因此, 利用Scale up well logs模块粗化时采用最多标定法, 粗化后的相数据以点方式存储, 属性值采样采用Neighbour cell法。

5 模型精度分析

5.1 模型的分辨率

为了实现欢2-14-16块建立地质模型的目的, 同时考虑模型精度要求, 横向上进行了50m×50m的网格划分, 纵向上也划分为64个单元格, 纵向上平均分辨率可达到8m, 最终形成110×80×64的网格, 共计563200个网格。该分辨率远远超过了常规地震解释和反演的分辨率, 可以更清楚地认识和评价储层, 更加准确地反映储层物性分布。

5.2 误差分析

由欢2-14-16块建模直接采用地质研究成果, 构造模型未经时深转换, 模型和地质实际匹配较好, 理论上不存在误差。对建立的各属性模型, 通过将原始数值、粗化后数值及最终生成模型数值在直方图中进行比较, 显示误差均小于5%, 证明模型精度满足研究工作需要。

6 模型在地质开发中的应用

通过已建立的模型发现, 欢2-14-16块大0油层组为边水油藏, 受注水开发影响, 目前剩余油分布在在构造的上倾尖灭带附近。区块北部由于油层薄, 剩余储量相对较小, 并且油层物性差, 开采难度大;区块南部油层面积较小, 但厚度大, 剩余可采储量较大。进一步研究结果表明, 区块南部欢2-13-319井南部井网较大, 储量控制程度低, 剩余油富集, 可通过完善井网, 提高储量控制程度, 进一步改善区块开发效果。因此在该块部署1口挖潜井——欢2-13-320井。该井投产后初期日产液12.9t, 日产油12.3t, 目前日产油7.1t, 累产油8758.1t, 取得了良好效果。

7 结论

通过建模最终实现了定量描述井间储层性质, 砂体连续程度及其内部建筑结构, 描绘出储层内部各种均质隔档 (地质界面) , 确定影响开发效果的各种地质因素, 指出有效的调整挖潜位置。

摘要：欢2-14-16块大凌河油层为一套多油水组合的上倾尖灭边水油藏, 经过30a的开发, 已进入产量递减阶段, 含水率不断上升, 开发难度不断增大。为了改善区块开发效果、提高区块最终采收率, 急需开展措施调整。为此, 需要利用三维地质建模技术建立该块构造模型、储层物性模型、沉积相模型和砂泥岩模型, 以便为下步开展措施调整提供基础数据。

关键词：大凌河油层,三维地质建模,措施调整

参考文献

地质建模 第2篇

如何快速、准确地建立地质体的三维模型一直是众多岩土工程数值模拟工作者所面临的难题.虽然三维地学模拟软件具有很好的三维地质建模能力,但是由于数据结构的差异,采用他们现行三维地学模拟软件建立的地质模型难以导入数值模拟分析软件中,以为相应工程问题的数值模拟服务.目前,随着各种CAD、CAM软件行业的的.飞速发展,涌现出了许多优秀的三维建模软件,而且这些软件大都与现行数值分析软件有着良好的数据接口功能.据此,本文提出了采用现行CAD软件来建立工程地质体的三维模型,使得建立的模型达到既“可视”又“可算”的目的.将其应用于云南某高速公路边坡的三维建模中,证明了该法具有方便、快捷和合理等优点.

作 者：徐文杰 胡瑞林 李厚恩 李新华 李壮举 XU Wenjie HU Ruilin LI Houen LI Xinhua LI Zhuangju 作者单位：徐文杰,胡瑞林,李厚恩,XU Wenjie,HU Ruilin,LI Houen(中国科学院工程地质力学重点实验室,北京,100029)

李新华,LI Xinhua(浙江省工程勘察院,宁波,315012)

李壮举,LI Zhuangju(北京双圆工程咨询监理有限公司,北京,100022)

地质建模 第3篇

关键词：三维地质建模；关键技术；地质建模分类

中图分类号：P641.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0194-01

在地质勘探中，地质构造是相当复杂的，地质体也是千变万化的，如何根据众多的前人收集的地、化、物、遥等二维图件资料，构建出能反映地质信息和地质现象本质的三维地质模型，让地质工作者全面、准确的掌握整体地质情况，更加科学、高效的、直观的分析并解决地质问题，预测隐伏矿体，三维地质建模可以提供很好的解决办法。三维地质建模通过对钻孔资料、剖面图、地震数据、等深图、地质图、地形图、物探数据、化探数据、工程勘察数据、水文监测数据等各种原始数据建立数据库，利用地球科学与信息科学技术，使用数值模拟和空间分析的技术方法，进行三维地质建模，构建能真实反映地质构造形态、构造关系、地质体内部属性变化规律的三维地质模型，为矿体的预测提供支持。

一、三维地质建模分类

三维地质建模可以分为很多种类，有主要侧重于反映地质体表面形态的表面建模，侧重于反映地质体内部变化规律的实体建模；根据建模的对象的空间尺度分有对整个矿区建模的宏观建模和对岩石和化石建模的微观建模；有针对固定时刻的静态建模和适用于地下水流动模拟的动态建模；有用于表达地质界面和地质体空间形态的拓扑不一致建模和可以对体元进行插值模拟和空间分析的拓扑一致建模；有对单个地质体建模的单体建模和对多个地质体进行建模的多体建模；有对分层较好的地质体的单值建模和针对倒转褶皱地质形态的多值建模。

二、三维地质建模方法

基于钻孔的建模方法对没有断层的层状地质体的模拟具有很好的效果，如果钻孔数据不多，可利用插值方法模拟虚拟的钻孔；利用三棱柱的建模方法可以解决具有简单断层的地质体三维建模问题，但对具有复杂的断层结构的地质体不能很有效的解决；非层状地质体的建模能对少数几个复杂矿体进行建模，也能对具有复杂断层的地质体进行建模，但矿体较多，就很难保证数据的一致性；利用贝塞尔曲面和NURBS曲面实现的曲面建模方法，能很好的解决地质体的表面建模，通过表面建模后，然后利用实体建模方法构建地质体的实体模型，可以解决复杂地质体的模拟；对于复杂的单个地质体的建模经常使用基于平行剖面的单体建模方法，能有很好的效果。地质体的三维模拟一般要根据具体的地质体来定，由于地质体的复杂性，一般要使用几种方法综合建模，达到真实体现地质体的三维形态的效果。

三、三维地质建模关键技术及研究方向

三维地质建模融合了多门学科的知识，要准确的描述地下地质体的复杂空间关系和属性关系，就要对三维地质建模的关键技术有所突破。

（一）对三维地质建模起到基础性作用的是准确获取地下地质体的三维空间数据和属性数据，通过钻孔获得的数据可以直接应用到地质建模中，并对三维地震、地质CT、地球物理等技术获得的地质数据进行解释和解译，转化成对地质建模有用的数据。

（二）真实折剖面技术，在一个勘探剖面中，由于钻孔会发生倾斜，存在某个钻孔或某几个钻孔偏离勘探线较远的情况，平剖面数据是在一个勘探线平面上的数据，和勘探工程所反映的真实地质情况之间必然就会存在一定的误差，这种误差在很多情况下，会对建模的结果造成较大的影响。怎样由平剖面转换到真实折剖面技术，是三维地质建模的关键技术之一。我们采用如下的方法把钻孔控制下的平剖面转换成真实剖面：第一步、利用钻孔的孔口坐标信息及测斜信息生成钻孔的空间分布轨迹图；第二步、把不同格式的平剖面数据通过坐标变换，由二维数据转换成为三维空间数据；第三步、将平剖面上有钻孔控制的部分，向钻孔轨迹进行投影，使平剖面上这一部分信息与真实钻孔的空间位置重合；第四步、对于平剖面上的外推部分，按两种方式进行处理：一是校正到勘探线上；二是校正到最外侧相邻钻孔的延长线上。

（三）三维地质建模软件能使用多种建模方法，如面建模、体建模、面体结合的建模方法，能使用多种建模数据类型。

（四）利用获得的多源数据建立一个合理、高效的空间数据库，能提供高效的空间查询与索引，友好的用户界面，是三维地质建模的关键技术之一。

（五）地层矿层一体化建模技术，使用剖面数据的一致离散化处理和“层间相似、层内一致”的地层矿层拓扑结构两种方法，剖面数据的一致离散化，指的是沿地质剖面进行序列化扫描，将剖面上的地层矿层线同时转化成竖直的类似钻孔样品的形式；地层各层之间及其内部、矿层各层之间及其内部及地层与矿层之间，在空间上的重叠、包含关系能够以最简单的方式得到处理和体现。这套处理流程的另外一个附带优势就在于，对于所构建的每个地层矿层模型，在每个数据结点上都有一个样品数据与之对应。

（六）我们在三维地质建模中大多用的是钻孔和剖面数据，要能真实的体现地质体的形态，我们要拓宽数据的来源，地质、物探、化探、地震、遥感等一系列数据也要用上，如何尽最大效果的用好这些数据，对三维地质建模有很关键的作用。

（七）三维地质模型中各个地质体之间的数据要保持一致性，各个地质体之间要避免存在空隙和交叠的情况。保持数据一致性对体素华和实体的数值模拟，空间分析具有重要的意义。

（八）对各种特殊地质体的描述，如对于侵入体、分支断层、倒转褶皱等特殊地质现象的建模，也是三维地质建模的关键技术之一。

（九）怎样利用曲面求交的方法解决地质体中存在各种情形的特殊地层面，如地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形。

四、小结

三维地质建模是利用各种多源地质数据，特别是钻孔数据，利用多种地质建模方法，如表面建模、实体建模或者面体结合的建模方法，结合各种地质建模的关键技术，建立一个真实的三维地质模型，为用户展示一个虚拟的现实地质环境，还可以利用数值模拟和空间分析对隐伏矿体进行预测和对储量进行预测。能给我们的隐伏矿体的预测提供科学的指导。

参考文献：

[1]屈红刚.基于交叉折剖面的三维地质表面建模方法研究[D].北京大学，2006.

[2]李明超.大型水利水电工程地质信息三维建模与分析研究[D].天津大学，2006.

地质建模 第4篇

所谓的三维地质模型具体是指利用适当的数据结构在计算机中建立起一个能够真实反映地质构造的形态和各个要素之间关系及地质体空间物性分布等地质特征的几何模型。该模型能够以真三维的形式表达出地质构造的真实特征、形态和三维空间物性参数的分布规律, 但其也存在一定的技术难点, 具体体现在以下两个方面上:其一, 三维地质建模与可视化是一项集诸多学科于一身的综合性应用技术, 主要包括地质、数学、油藏工程、计算机图形、概率统计以及地球物理等等;其二, 因该模型的基础数据来源途径较多, 故此需要对这些数据类型进行综合考虑, 才能建立起一个被相关专家所认可的模型。

就地质构造而言, 其是在地球漫长的演变过程中因地壳规则或是不规则变动而形成的一种地下形态。按照地层岩性的不同, 地质构造又被分为多种不同的地层, 而各个地层的排列次序也均不相同, 一般都是按照由浅到深的次序排列, 并且各个地层当中还包含若干个地质岩体, 如矿藏、砂体、石油等等。地质构造的可视化需要借助原始地质的测井和轨迹数据所提供的空间坐标来重新构建地质层面结构。然而, 因为各个应用领域都具有自身的特点, 因而很难有一种通用的模型或是方法能够适用于全部场合, 换言之, 在实际建模过程中, 应当充分考虑不同地层的特点, 并以最为简捷有效的方法来构建地质模型。

2 三维地质建模在地质开发工作中的具体应用

2.1 三维地质模型的构建原则

在三维地质模型构建的过程中, 三维数据模型的选择是非常重要的环节之一, 在具体选择时应当遵循以下几点原则:

(1) 实用性原则。对于不同的用户而言, 其所需要的三维数据模型必然会有所差别, 并且特定的领域以及处理特定的数据时, 选取的数据模型也均不相同。在工程地质中, 三维数据模型的选取不仅应当易于快速方便地构建地质模型, 而且还必须充分考虑到地质工程分析的具体要求, 所以三维数据模型的选取应以实用性原则为基础。

(2) 节约性原则。正常情况下, 三维地质模型的对象都具有非常庞大的数据量, 并且在某些处理过程当中还会产生出大量的中间数据, 这使得内存显得十分珍贵, 尽管硬件发展的速度相对较快, 但是在建模时也必须充分考虑数据的存储量问题。

(3) 兼容性原则。在三维地质建模的过程中, 并没有任何一种模型能够适应所有的情况, 并获得满意的结果, 换言之, 各种模型均具有一定的适用范围, 也都存在能够解决和无法解决的问题, 所以, 模型间的转换以及兼容性就显得尤为重要。

(4) 快速性原则。采用计算机构建三维地质模型时, 时间效率是必须考虑的问题之一, 这是因为没有用户希望将处理数据的时间浪费在漫长的等待上, 为此, 需要模型在结构上可以支持一些计算速度相对较快的算法, 以此来减少处理过程花费的时间, 进而达到提高运行效率的目的。

(5) 易改性原则。当三维地质模型建立完成以后, 一般都需要进行定期的维护, 借此来检查模型的完整性, 并在此过程中删除一部分冗余数据。而数据发生变化时, 也同样需要在数据更新上不会存在较大的困难。

2.2 三维地质模型的具体应用

(1) 油藏形态数字化。三维地质模型建立完成后, 能够将地下的油藏形态进行数字化, 从而可以非常直观地反映出地层的构造形态以及断层的走向、倾向、断层间的关系, 这有助于更好地了解地层层位之间的接触关系。

(2) 断点重组。借助断点数据在Petre软件中的三维可视化, 能够使以往抽象地按照数据分析进行的断点组合变得直观化, 这样一来便可以大幅度降低断点重组的难度, 准确性也随之获得显著提高。从理论的角度上讲, 编号相同的断点应当分布在同一个平滑的曲面上, 经过反复分析后发现大部分断点都在主断层面上, 但是也有一少部分断点与主断层面相偏离, 导致这种情况的原因大致有以下几个方面:其一, 去除组合不当断点。如1号井深820m位置处的断点, 原本归属于71号断层, 经过三维地质模型分析后, 将该断点确定为孤立断点;其二, 修改断点归属。如2号井深1107m位置处的断点, 原本归属于724号断层, 而通过三维地质模型分析后发现, 三维显示该断点落在725号断层的断面上, 经核实后将该断点更改为725号断层。

(3) 借助三维地质模型生成地质图幅。按照已经建立好的三维地质模型, 能够生成研究区域的平面图, 然后在m a p w i n d o w s中选择数据窗口内的井位、全部断层模型及相应层位, 便可以完成井位图和地质构造平面图的绘制, 同时还能够在setting中对现实出来的效果进行适当调整, 这样便能够任意选择构造线的间隔深度。

(4) 在地震横向预测中的应用。通常情况下, 在某些三维地震资料较为完好的油田当中, 能够把密井网约束下的三维地震反演结果作为背景数据, 然后利用协克里金法进行建模, 在建模过程中, 井点的数据仍可作为硬控制, 这有助于确保过点性, 而三维地震反演结果则可作为软控制, 虽然井间具体的储层参数并不一定与之相等, 但是储层的非均质特征却能够获得体现。

(5) 在小井距井网中的应用。由于三维地质建模技术基于的是地层骨架, 并以沉积单元作为单位来进行构建的。为此, 在实际应用中, 应当按照地层骨架模型中各个沉积单元的规模及其形成原因, 将地质知识库中相应的参数场在变异系数、夹层以及尺寸等方面加以适当调整, 然后填入各个网块当中。目前, 较为成熟的做法是在构建某一个地区的三维地质模型前, 先找出另一个与之沉积特征极为近似的小井距资料作为背景资料, 并从中分析出至少两个分形指数, 并在建模区域内井间内插所得的参数分布的基础之上, 借助分形几何级数得出三维物性模型, 以此来满足井间控制。

参考文献

[1]陈刚, 银霞.基于Half Edge的随机结构面切割下三维块体系统自动生成法[J].城市勘测, 2010 (3) [1]陈刚, 银霞.基于Half Edge的随机结构面切割下三维块体系统自动生成法[J].城市勘测, 2010 (3)

KK油田精细地质建模研究 第5篇

三维随机建模以地质统计学为基础, 综合岩心分析、测井解释、地震勘探成果、生产动态资料及野外露头等多种资料, 按地质特征和统计规律对沉积相单元、流动单元以及储层参数的空间分布等进行模拟, 最终建立一套随机模型。[3]三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究, 其核心是对储层进行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。[4]三维储层模型克服了用二维图件描述三维储层的局限性, 可从三维空间上定量地表征储层的非均质性。[5]另外, 三维地质模型的模拟结果可以直接与三维油藏数值模拟软件接轨, 有利于开展地质-油藏数模的一体化研究。[6]本文以KK油田为例, 开展针对复杂断块油藏精细地质建模研究。

1 工区概况

KK油田断层多、断块小、构造复杂、且钻井资料少, 落实断层、落实圈闭难度大, 急需开展储层建模研究。

K K油田以三角洲前缘亚相的水下分流河道、河口坝、障壁坝沉积为主, 部分发育泻湖、前三角洲亚相。整体上属于高孔高渗储层。鉴于该区地震资料品质较差, 又缺少V S P地震测井资料, 给断层识别、落实构造、落实圈闭带来难度, 给该区断层精细描述带来困难, 影响着构造和圈闭的落实程度。需要开展储层三维地质建模, 落实各种圈闭与断层的同时, 为油藏数字模拟提供准确的静态数据。

2 KK油田精细地质建模

2.1 数据加载

在地质建模中, 数据准备及质量控制是一项基础的但十分重要的工作。本次建模数据主要包括两大类, 其一为井数据, 主要为分层数据和井参数 (孔隙度、渗透率) ;其二为图形数据, 主要为前期解释的各小层平面相图及含油面积图;其三为地震数据, 主要包括地震解释的断层及层面数据。

2.2 构造建模

2.2.1 三维断层模型

为了满足K K油田断层关系的复杂性, 真实的再现地下断层的分布状态, 最终将模型分为两部分进行处理, B-D砂组与D-G砂组分开进行建模研究。KK油田平面上网格划分为50×50米, 通过将东西走向的大断层及削截断层设置不同的I, J来趋势控制网格的质量。

2.2.2 三维层面模型

通过地震解释的7个构造层面作为约束, 利用20口井的分层数据进行层面插值, 得到时间域的构造层面。层面模型建立完毕后, 需要对网格质量进行检查。层面模型建立后还应该检查建立的网格是否合理, 是否存在负体积。网格质量得到很好的控制后, 通过Make Zone得到地层模型, 包含了所有的小层。B-D砂组通过B1, B10, C1, C6及D1五个层面隔开, 分为四个Zone。

2.2.3 垂向网格细分

KK油田油藏类型以边底水为主, 为了精细刻画出这种特征, 垂向上含油小层以4英尺一个网格为划分标准, 泥质隔层及不含油的砂体不进行细分。

从网格划分的结果看, 该模型已经超过了一千五百万个网格, 垂向上已经达到了非常精细的程度。

2.3 沉积相模型

KK油田有利的含油微相主要有水下分流河道、障壁坝与河口坝。建模时沉积相类型分为7种, 其中沉积相图中的相有:泻湖、水下分流河道、障壁坝、河口坝, 除了这四种相外, 还加入了砂、泥两种岩相, 砂为没有油气显示的砂层, 隔层赋值为泥岩相。相应的相代码赋值为:泥—0、砂—1、泻湖—2、障壁坝—3、水下分流河道—4、河口坝—5、背景泥岩相—6。

由于没有单井沉积相数据, 采用确定性的沉积相建模方法。用沉积相图建立相模型, 对有沉积相解释的小层赋予相应数字化的相图, 对没有相应沉积相图的不含油砂层统一赋值为砂岩相代码-1, 对所有的泥层及隔层的沉积相值都统一赋值为泥岩相代码-0。模拟时加入了7种相并赋予每个相不同的颜色模拟出每个小层的沉积相模型, 最后得到整个沉积相模型。

2.4 储层物性参数建模

对于物性参数, 在沉积微相模拟基础上采用顺序高斯模拟方法进行插值更为合理, 在插值过程中需要按不同的沉积微相分别进行处理。顺序高斯模拟被认为是模拟连续型变量的首选方法。高斯随机域是最经典的随机函数。该模型的最大特征是随机变量符合高斯分布 (正态分布) 。该方法主要用于连续变量 (如孔隙度、厚度) 的随机模拟。顺序高斯模拟是一种应用高斯概率理论和顺序模拟算法产生连续变量空间分布的随机模拟方法。模拟过程是从一个象元到另一个象元顺序进行的, 用于计算某象元LCPD的条件数据除包括在给定有效范围内的原始数据和已被模拟的网格数据。

2.4.1 孔隙度建模

KK油田共20口井, 有孔隙度解释的有11口井, 且11口井中有4口井孔隙度全井段都有解释, 其余7口井只有部分井段有解释。孔隙度25-30%的占74%, 20-25%的占15%, 30-35%的占11%。K K油田储层孔隙度总体为24.5-31.2%, 平均28%。B-D砂组主方向为45度方向, 主方向变程为2051.9米, 次方向的变程为1123.1米, 垂直方向的变程为80.3英尺 (图3) 。

总体上主方向为北东方向, 变差函数中的主方向一般可以作为物源方向, 通过分析结果可以可以看出物源方向大约是北东方向。通过相控, 模拟结果和相的相关性比较好, 最终模拟结果较好地再现了孔隙度在三维空间上的展布, 总体上非均质性不是太强, 属于高孔, 如图4。

2.4.2 渗透率建模

渗透率与孔隙度一样, 只有4井全井段有解释, 7口井只有部分井段有解释, 渗透率的模拟与孔隙度采取同样的方式模拟:KK油田渗透率为253-8066mD, 三个含油微相的最小渗透率输出为253m D。由于孔隙度与渗透率有很强的相关性, 渗透率模拟时采取孔隙度进行协同模拟。孔隙度与渗透率的关系为:

log (K-毫达西φ-小数)

该区由于渗透率较大, 极差也较大, 在进行模拟时首先得进行对数转换, 然后进行模拟。变差函数显示B-D砂组主方向为40度, 主变程为1587.7米, 次方向变程为1253.5米, 垂直方向变程为81.1英尺;物源方向主要也是北东方向, 渗透率的变差函数参数和孔隙度的变差函数存在一致性, 表明分析的结果可靠性比较高, 为模拟提供了保证。

3 结论

(1) 应用Petrel软件精细地建立了KK油田复杂断块的构造模型, 特别是断层的各种复杂接触关系也在模型中得到了很好地体现。

(2) 建立了研究区三维沉积相模型和三维储层参数模型 (包括孔隙度、渗透率) , 所建模型客观地反映了储层的三维展布情况, 为油藏数值模拟提供了可靠的静态数据体。

摘要：KK油田断层多、断块小、构造复杂、且钻井资料少, 落实断层、落实圈闭难度大, 急需开展储层建模研究。通过三维地质建模研究, 落实构造和圈闭、沉积微相展布特征及储层分布特征, 提出下步勘探有利目标区, 同时为油藏数模准备油藏静态场数据文件, 为KK油田的开发提供地质依据。

关键词：地质建模,油藏描述,断块油藏

参考文献

[1]徐守余.超稠油水平井区三维地质随机建模研究[J].石油大学学报, 2000, 24 (1) :57-59

[2]汪宝华, 贾东.相控稠油储层物性随机建模实例[J].大庆石油学院学报, 2006, 30 (1) :12-15

[3]李少华, 张昌民, 张尚峰, 等.沉积微相控制下的储层物性参数建模[J].江汉石油学院学报, 2003, 25 (1) :24-26.

[4]吴胜和, 张一伟, 李恕军, 等.提高储层随机建模精度的地质约束原则[J].石油大学学报:自然科学版, 2001, 25 (1) :55-58.

[5]田冷, 何顺利, 顾岱鸿.苏里格气田储层三维地质建模技术研究[J].天然气地球科学, 2004, 15 (6) :593-596.

虚拟地质建模可视化设计 第6篇

1 三维地质模型可视化的表现形式

三维地质模型可视化有以下几种表现形式:

1.1 全景观式:

是一种表现三维地质模型整体效果的形式。它不仅绘制出地质体的空间分布几何形态, 而且对其进行光照、着色、纹理、渲染等, 使三维图像具有真实感, 同时可以从不同角度、不同方位和不同距离观察地质三维模型, 把握整体宏观的趋势。

1.2 多细节式:

允许多层次、多细节地揭示地质界面、构造界面以及断层块等地质现象, 通过对三维地质模型的剥离、选择、提取等操作, 表现三维模型的局部特征, 便于观察和掌握不同层面、不同细节的地质数据的空间分布及其变化规律。

1.3 立体透视式:

通过明暗处理、透明度设计, 使三维模型中的不同对象具有不同的透视力, 即三维模型具有不同透明度的表现能力允许穿透地质体的某些部分, 观察内部的地质界面, 更好地表现地质对象之间的关系。

1.4 动态模拟式:

由于地质构造诸如褶皱、节理、断层和劈理等是在内、外动力地质作用下发生构造变形而形成的, 因此, 动态模拟各种地质构造在时间上的演变过程将会产生深远的意义。

1.5 虚拟漫游式:

在虚拟场景中, 尤其是在“虚拟地下世界”自由的行走、漫步, 不仅是每位地质学者的期望, 也同样是普通人们的一个梦想。虚拟漫游能使人们与虚拟对象进行交互作用, 发挥人的主观能动性, 更准确地分析地质体内在的联系, 更合理地设计地质构造模型。

1.6 投影等值线式:

将地质界面或构造标志面的等高线或界面交线垂直地投影到水平面上形成等值线图, 等值线能够反映地下煤层褶皱构造、表现地质界面起伏形态等。

1.7 数据挖掘式:

从不同的方位、不同的角度切割三维模型, 产生立体剖面;或者用有限个任意方位的水平或垂直截面裁剪三维模型形成栅状图;或者在三维模型的任意地方开挖一个区域, 等等, 使地质学者可以很容易地观察地质模型内部的地质构造形态及其内部结构, 并进行各种测量、计算和统计分析等。

2 虚拟环境中可视化设计流程

依据原始地质数据重构的空间几何模型, 仅是完成了从原始数据到空间几何数据的转换, 并没有真正实现计算机的图形、图像输出显示, 还需要通过可视化技术将空间几何模型投影到屏幕上绘制出来, 完成从空间几何数据到图形、图像数据的转换, 实现地质数据的可视化设计。

虚拟三维建模可视化设计环境应具备真实性、交互性和创造性等特点, 因而虚拟环境中可视化设计需要考虑: (1) 表现空间形态、光照和质感等方面真实的立体图形以及描述虚拟对象间的真实关系 (2) 提供能够实时响应的人机交互方式; (3) 借助客观的虚拟场景引发人们主观的想象空间。

三维空间数据可视化的实现主要包括数据处理、可视化映射以及绘制3个过程。原始数据经过数据处理后得到已处理数据;再通过可视化映射转换为抽象的可视化对象;然后经过可视化绘制得到可供显示的图像。可视化绘制包括透视投影、视点变换、光照模型、纹理映射等, 能够产生逼真的立体画面。数据处理功能可以用来真实描述虚拟对象间的关系。反馈机制提供了交互式实时检测三维空间数据显示效果的手段, 允许及时修正数据、相关参数等信息以获得真实的三维模型, 同时模型观察工具、虚拟漫游工具等也提供了友好的用户界面。

3 数据场可视化方法

数据场可视化方法通常包括二维数据场的可视化方法、三维空间数据场方法、向量场可视化方法以及基于动画的可视化方法。

二维数据场是可视化处理最简单的一类数据场, 二维数据场是在某一平面上的一些离散数据, 可看成定义在某一平面上的一维标量函数。其可视化的方法主要包括颜色映射法、等值线、立体图法和层次分割法等。

所谓标量是指只有大小而没有方向的量, 比如长度、质量等;向也叫矢量, 是既有大小也有方向的量, 如力、速度等。向量场同标量场一样, 也分为二维、三维等, 但向量场中每个采样点的数据是速度等向量。向量场可视化技术的难点是很难找出在三维空间中表示向量的方法, 目前常采用的方法主要分为流线表示方法、箭头表示方法以及流带和流面表示方法。

动态可视化技术是一种十分重要的可视化方法。在三维稳定场的可视化技术中, 三维箭头、流线等的显示, 显得过于拥挤、杂乱无章, 难以辨别其方向, 不能从中获取更多的有效信息, 而利用动态可视化技术, 则可以增强人们对三维空间中向量场的结构及物理现象运动变化规律的认识和把握能力。对于与时间有关的非稳定数据场, 如果仅单纯地运用静态数据场可视化方法, 对每个时间步上的采样数据场进行可视化处理, 则人为地割裂了时间序列数据场之间的联系, 孤立地研究每个静止的数据场难以把握整个物理现象的变化规律, 甚至会掩盖一些细小变化但却非常重要的物理现象。主要有两类动态可视化方法:一类是针对稳定数据场的动态可视化方法;另一类是针对与时间有关的非稳定数据场的动态可视化技术。

三维空间数据场与二维数据场不同, 它是对三维空间中的采样, 表示了一个三维空间内部的详细信息。三维空间数据可视化绘制方法一般分为两类:面绘制和体绘制。

三维地质模型可视化的表现形式也反映了三维地质数据可视化设计的目标。可视化不仅可以显示三维地质数据的结果, 而且可以作为一种在不同模拟阶段检测地质解释是否准确、一致的有效手段。

参考文献

[1]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001.[1]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001.

[2]关文革.基于超面-四面体模型的三维地质建模研究[D].北京:中国矿业大学, 2006.[2]关文革.基于超面-四面体模型的三维地质建模研究[D].北京:中国矿业大学, 2006.

浅析油藏地质建模现状及改进意见 第7篇

确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果, 即试图从已知确定资料的控制点 (如井点) 出发, 推测出点间 (如井间) 确定的、唯一的、真实的储层结构和参数分布。内插编图、克里格作图等传统地质方法都属于确定性建模方法。确定性建模方法主要有储层地震学方法、储层沉积学方法及地质统计学克立格法。这三种建模方法可以单独使用, 也可以结合使用。

1.1 储层地震学方法

储层地震学方法主要是应用地震资料 (主要是利用地震属性参数, 如层速度、波阻抗、振幅等) , 与储层岩性和孔隙度的相关性进行横向储层预测, 继而建立储层岩性和物性的三维分布模型。该方法包括三维地震方法和井间地震方法。

(1) 三维地震方法

三维地震资料的优点为覆盖面广而且横向采集密度大。应用三维地震资料结合井资料和VSP资料, 在油藏评价阶段建立油组或砂组规模的储层地质模型, 得到地层格架、断层特征、砂体的宏观格架及储层参数的宏观展布。

(2) 井间地震方法

于井间地震方法采用了井下震源及邻井多道接收, 与如三维地震相比, 具有较高的信噪比、对地震信息的分辨率更高、利用地震波的初至可准确地重建速度场, 井间储层参数的解释精度也更高。

1.2 储层沉积学方法

储层沉积学方法原理是, 基于高分辨率等时地层对比及沉积模式, 对井间沙体进行对比, 进而建立储层结构模型, 其主要用于建立储层相模型。为了建立砂体对比的地层框架, 先应用层序地层学原理, 识别并对比反映基准面高频变化的关键面或高频基准面转换旋回, 然后在沉积模式基础上, 综合应用各种资料进行砂体对比分析, 并建立地质模型。

1.3 克立格法

传统的数理统计学插值方法的插值精度较低, 可用克里格方法进行井间插值。地质统计学克立格法是以变差函数为工具进行井间插值而建立储层参数分布模型, 其主题思想是根据待估点周围的若干已知信息, 运用变差函数对待估点的未知信息做出估计方差最小且估计值的均值与观测值均值相同的估计, 这种插值具有较高的精度[1]。

2 随机建模

由于不同尺度下地质结构, 岩石物性的变化不确定、相分布空间变化的复杂性、储层动态和静态关系问题、岩石特性和构造位置空间不确定、基于对建模速度和效率方面的考虑等原因, 可采取随机建模技术。

随机建模是指以已知的信息为基础, 以随机函数为理论, 应用随机模拟方法, 产生可选的、等可能的储层模型方法。随机建模与确定性建模的主要区别是随机建模会通过对多个等可能随机储层模型中的不确定性进行评价[2]。

随机建模的分类方法有多重, 按照数据分布特征分可以分为高斯模拟和非高斯模拟, 按照模拟的数据条件可分为条件模拟和非条件模拟, 按照按使用变量的个数可分为单变量模拟和多变量协同模拟。现根据模拟单元的特征, 将其分为基于目标的随机建模方法和基于象元的随机建模方法。

2.1 基于目标的随机建模方法

基于目标的随机建模方法是通过对目标几何形态的研究, 在建模过程中直接产生目标体, 然后通过定义目标各个几何参数及各参数之间地质意义上的关系, 进行随机建模。基于目标的随机建模可方法用于模拟与几何形态有关的储层非均质性, 如沉积相、断层分布等, 当从具体成因意义的对象出发进行建模时是可行的, 而进行条件模拟时则相对要困难很多。基于目标的随机建模方法又可以分为基于目标体结果的方法和基于目标体形成过程的方法。

2.2 基于象元的随机建模方法

基于象元的随机建模方法的基本模拟单元为网格化储层格架中的单个网格, 主要用来模拟各种连续性参数 (如岩石物性参数) 以及离散性参数的变化, 对于建立连续性参数属性模型以及离散性参数属性模型都是适用的。基于象元的随机建模方法可以分为高斯随机域模拟、截断高斯随机域模拟、马尔柯夫随机域法、指示模拟、两点直方图法、模拟退火法等[3]。下面选取其中几种进行介绍。

(1) 高斯随机域模拟

高斯随机域是最常见的的随机函数模型, 随机变量都符合正态分布。这种模拟可以采用序贯模拟、误差模拟 (如转向带法) 、概率场模拟等多种算法。

(2) 截断高斯随机域模拟

截断高斯随机域是离散随机模型, 为了使与条件数据相吻合, 可以对模拟结果进行条件限制, 而且模拟的时候考虑地质因素, 这种模拟实现起来比较容易, 而且速度也较快。

(3) 马尔柯夫随机域法

马尔柯夫随机域法对离散变量以及离散化的连续变量都是适用的, 这种方法适用于镶嵌形状和类型单一的相, 但由于其收敛速度慢且不容易恢复相的几何形态, 应用的地方较少。

(4) 指示模拟

指示模拟对离散变量以及离散化的连续变量都是适用的。指示模拟可以模拟复杂各向异性的地质现象, 各个类型变量均对应于一个变差函数, 但是其对输入的变差函数以及相的几何形态的恢复能力比较差。

由此看来, 随机建模的方法有很多种, 但每一种方法都不是尽善尽美的, 可以采用多种建模方法联合使用的方法, 克服单独使用一种方法的不足。

3 地质建模技术的改进建议

储层建模还有改进的需要, 以满足未来油气藏开发的需要。建议从以下四方面进行改进[4]:

(1) 改进地层模型的算法;

(2) 建立更多的原型模型;

(3) 对地震信息进行整合;

(4) 建模过程中尽量进行地质约束。

4 结论

(1) 建立定量的三维油藏地质模型成为对油气藏的的开发是十分重要的。

(2) 储层建模可分为确定性建模和随机建模, 而随机建模更代表储层建模的未来发展方向。

(3) 可以采用多种建模方法联合使用的, 以克服单独使用一种方法的不足。

(4) 地质建模技术还可以从改进地层模型的算法、建立更多的原型模型、对地震信息进行整合、建模过程中尽量进行地质约束等方面进行改进。

摘要：随着油气田开发的不断深入, 储层研究向更高层次发展, 建立定量的三维油藏地质模型成为油藏地质研究的目标。文章分别对油藏地质的两种建模方式, 确定性建模和随机建模, 进行了较为详细的叙述, 并且提出了地质建模技术的的几点改进方法。

关键词：三维,确定性建模,随机建模,改进

参考文献

[1]李玉君.储层建模技术在北布扎奇油田精细油藏描述中的应用[D].中国石油大学 (北京) , 2005.[1]李玉君.储层建模技术在北布扎奇油田精细油藏描述中的应用[D].中国石油大学 (北京) , 2005.

[2]吕晓光, 王德发, 姜洪福.储层地质模型及随机建模技术[J].大庆石油地质与开发, 2000, 19 (1) :10-13.[2]吕晓光, 王德发, 姜洪福.储层地质模型及随机建模技术[J].大庆石油地质与开发, 2000, 19 (1) :10-13.

[3]胡向阳, 熊琦华, 吴胜和.储层建模方法研究进展[J].石油大学学报 (自然科学版) , 2001, 25 (1) :107-112.[3]胡向阳, 熊琦华, 吴胜和.储层建模方法研究进展[J].石油大学学报 (自然科学版) , 2001, 25 (1) :107-112.

地质空间三维动态建模方法研究 第8篇

关键词：地质空间,三维,动态建模

地质空间三维动态建模研究是近些年的研究热点, 同时, 也是难点之一。按照数据来源可以分为四类, 即基于剖面、散点、钻孔和多源数据的建模方法。按照技术层次分为五个阶段, 分别是可视化阶段、度量阶段、分析阶段、更新阶段和时态构模阶段, 其中前三种为静态阶段, 后两个阶段为动态阶段。以多源数据为基础的三维地质动态模型可以通过转化为前三种方法进行分析, 所以本文主要讨论剖面、散点和钻孔三种动态建模方法。

1 基于钻孔的动态建模方法

钻孔数据是地质数据中最基本的数据, 获取方法也较为简单, 直接观察和地下取样即可;同事, 钻孔数据也是构建几何模型中不可缺少的原始数据。由于钻孔数据的重要性, 基于钻孔的地质三维动态建模也成为了众多动态建模方法中的基础。

1.1 研究进展

在三维地质建模方面的研究中, 国内外已经研发了多种建模软件, 如国外的地质建模软件GOCAD、多角度立体视觉三维技术MVS、三维设计软件Micro Station以及大型三维数据化矿山软件Geovia Surpac;国内的模型主要有三维地学可视化信息系统Geo View、真三维地质模型Geo Mo 3D、三维地质建模软件Titan 3DM等等。此后, 相继出现了构造-地层格架三维可视化数值模拟、三维岩土工程地基模型、三棱柱模型、Horizon建模方法等研究方法。但以上方法多为基于钻孔的静态交互模型, 而本文将主要讨论基于钻孔的动态建模方法。

1.2 地质专控的可视化表达

不同的模型需要的钻孔数据不同, 但是对于本文研究中的地质三维动态建模方法中, 将钻孔数据分为孔段、钻孔以及钻孔群, 加之两个辅助地层对象构成Bore Model钻孔模型。在建模过程中, 所有钻孔都将先被归为Bore Model钻孔模型, 这也是所有钻孔建模方法的基础。钻孔数据的存放形式是关系型数据库, 通常采用Excel和Access、以及SQL Server和Oracle等软件进行存储与管理。钻孔一共有钻孔柱状图、三维的线划表示以及三维立体表示等三种图形表达方式。

1.3 基于钻孔的动态建模方法

利用Geo View 3D软件完成地质空间三维动态模型的构建。钻孔群为多种钻孔数据格式提供了读取的功能, 生成的钻孔群里面包含多个钻孔, 每个钻孔中又含有多个孔段, 孔段的排列在前的为上层的地层, 在后的为下层的地层。并根据全球范围的地层序列建立了一个标准的连续地层序列。在实际使用时, 可以进行更加详细的划分。该序列为地层层面的构建提供了理论依据。结合地层序列的数据, 通过插值法获取的钻孔集合构建地层层面模型。在建模时, 要考虑研究区周边的钻孔, 也需要将其作为建模的基础数据。约束条件为地质体表面, 同时, 在地质体内进行了限定网格剖分, 然后调整网格的密度简化, 从而形成三维地质体。

2 基于剖面的动态建模方法

2.1 研究进展

基于剖面的建模方法属于三维重建方法, 应用最为广泛。20世纪70年代, 基于剖面的技术被应用于地质方面。之后, Meyres将基于剖面的建模方法归纳为对应问题、构网问题、分支问题和光滑问题等四个子问题。此时的研究多为静态模型。随后, 三维地质体动态建模方法从数据结构向地质知识的表述与应用。

2.2 非共面地质剖面数据结构

地质体建模的主要数据来源之一就是剖面, 而且, 都是一种非共面曲面, 其拓扑关系主要通过结点、线、区以及面四个部分, 而且设置Sect Series作为管理非共面地质剖面的序列。利用Topo Model实现剖面上的2.5维拓扑关系, 随即可得到三维的空间曲面拓扑关系。

2.3 基于剖面的三维地质体动态重构算法

通过曲面2.5维拓扑关系构建, 为下一步进行拓扑推理提供基础。然后通过把剖面对比问题转换成拓扑推理问题, 将剖面中所有多边形按照推理计算, 然后, 完成无拓扑变化情况、地层尖灭情况、地层分叉情况以及含断层情况的拓扑推理与建模, 进行有效的动态重构。

3 基于散点的动态建模方法

基于散点的动态建模方法的实质是网格剖分技术的问题。

3.1 研究进展

网格剖分始于20世纪50年代的有限元分析, 研究技术也从人工剖分转换至网格自动剖分, 此后, 二维三角网和三维四面体网格剖分技术开始逐渐引起人们的重视。而国内从90年代才开始关于网格剖分方面的研究。

3.2 基于散点剖分的三维地质体动态重构算法

要先将钻孔和剖面等数据进行离散插值, 然后将已经分类的地质年代计算每类点集的最小凸包, 经过年代顺序相互循环剪裁、剖分之后, 进行模型拓扑关系的建立与模型面片与体元的简化, 从而构建以Geo Model为基础的基于限定散点集的三维地质体自动重构算法。

目前, 对已地质空间的三维动态建模方法还存在很多的不足, 但是随着三维GIS的不断发展与应用, 将会在三维地质建模的可视化与深化研究方面提供更好的技术支撑。

参考文献

[1]刘彦花, 吴湘滨, 叶国华.三维地质建模与可视化[J].科技导报, 2009, 27 (05) :96-101.

石油勘探三维地质构造建模技术研究 第9篇

关键词：三维地质建模,三维地质构造建模技术,拓扑关系

在勘查地下构造工程中, 地质条件结构复杂, 地质信息繁琐又多, 针对大量的地质二维图资料, 勘查队员是很难全面、精确地掌握整个地质工程的整体情况。为了减少勘查队员的任务及加快工程建设的步伐, 实现了运用真三维操作的GIS软件及地学模拟软件, 运用CAD设计软件, 实现三维地质构造建模技术。随着科学的不断进步, 对于三维地质建模技术的研究打下坚实的基础。

1 三维地质建模

三维地质建模是以地面钻孔数据、地面剖析数据、地质地形图、地质工程勘察数据、地下水利探测数据等为基础, 设计一种能体现地质构造体型、地质构造间的关系及地质本质特征的具有变化规律的数字化地质模型。以数值模拟和地质间空间分析为基础, 从而反映出真实的地质构造建模模型。

2 三维地质建模技术的基本流程

三维地质建模的一般流程以现场勘查的地质数据为准, 从而建立不同分类的地质模型, 其一类是能够解释地质构造和地面表层的基本地质特征的模型, 即为构造模型。在构造模型基础上, 可以分析地质构造的空间分布情况。地质建模的另一类模型是属性模型, 其可以运用获得的原始数据, 通过运用地质的分析预测方法, 从而体现不同地点的地质间空间变化规律。根据应用领域和地质问题描述的不同点, 建立三维地质建模的完整流程, 通过把原始数据作为地质空间分析数据和地质属性数据两大分类, 从而反映地质间的变化规律, 地质空间数据主要用于建立几何构造模型, 体现地质间的空间分布形态;而地质属性数据主要用于建立属性模型, 体现地质间的地质变量在空间分布的变化规律。

3 三维地质构造建模地质曲面的算法

3.1 运用“Marching Cubes”算法, 即为“等值面提取”算法, 是目前运用最广泛的等值面构造算法

对于立方体的计算, 除了确定等值面的阈值外, 还需要确定每个立方体的每个顶点是否在等值面外, 还是等值面内。分析地质空间的拓扑关系, 提出了15种不同的空间情况。运用“Marching Cubes”算法进行地质建模地质曲面的重建, 使用了24-分解方法进行等值面数据的抽取。

3.2 对于角点网建模的空间插值的网格变形算法

(1) 空间插值的克里金插值法。克里金插值法通过对地质周围环境的测量进行加权计算, 从而预测周围未测量的位置。克里金插值法以半方差函数为主导, 若两点之间的距离越近, 那么这点的方差就越小;反之, 方差就越大。半方差以h字母为函数, 运用二阶平稳性函数Z (x) 的方差S^2及空间协方差C (h) 来确定半方差的公式:

克里金插值法首要任务是探究空间数据间的自相关性, 同样的结束原始数据的使用。若显示了空间数据间的自相关信息, 那么就可以预测计算调整好的模型。以节点值为非零向量的所有节点为地质空间的原始数据, 运用克里金插值法, 从而计算各个节点间原始数据的自相关性信息。最后, 克里金插值需要运用获得的数据再进行预测计算, 首先需要确定的是地质的搜索半径, 然后确定预测运算的计算模型, 最常用的计算模型有球面模型和指数模型, 其特点是球面模型大于某个点的距离后, 其数据的自相关性就为0;而指数模型主要主要受距离长短的影响, 距离越大, 其数据的自相关性就为0。克里金插值法主要运用在角点网建模的网格变形。

3.3 地质空间层位面的重建

三维地质构造建模中, 层位面的重建不可能同时期、同规模的断层被切割, 因此, 运用以地质条件约束为基础的地质曲面拟合技术, 从而确定层位面的重建。与现阶段的三维层位面重建技术相比, 地质曲面拟合技术可以同时实现地质曲面的重建、地质空间间的拓扑关系分析及地质曲面拟合, 其算法的实现步骤为:第一, 运用“Marching Cubes”算法对地质的层位面进行初始重建;第二, 将地质层位面切割成若干层位面片, 计算地质层位面与断层面的空间拓扑关系;第三, 根据原始数据, 重新拟合曲面的层位面片, 从而形成地质断层的层位面片;第四, 以层位面拟合显示的结果为依据, 重新计算地质层位面及断层面两者之间的空间拓扑关系。

4 三维地质曲面的空间拓扑关系

三维地质构造建模的首要任务是分析地质断层面、层位面的重建, 计算重建结果。分析三维地质曲面间的空间拓扑关系是继承地质曲面重建之后, 通过了解掌握层面之间的切割关系, 建立三维地质曲面的空间拓扑关系, 从而依据精确的结构构造模型的相关信息构建地质的实体模型。在分析空间拓扑关系时, 应注意以下几点:第一, 对于地质曲面空间几何相交叉时, 应快而精确的计算出所有几何相交的交线;第二, 若地质曲面空间几何没有相交, 而分析地质结果显示是两者之间是相交的, 根据地质层面重建的约束条件, 延伸拓张地质曲面, 从而计算空间拓扑关系求出交线;对于存在穿越的地质曲面, 先计算求出交线, 然后根据地质曲面约束条件, 对其地质曲面进行裁减。

对于地质曲面的求交, 即求出地质曲面所有的交点, 为了处理地质曲面重复交点的问题, 应采用边和三角形的相交元素的特点, 并且记录重要的空间拓扑信息, 从而有效避免地质曲面三角形之间相交出现的重复求交的现象。而对于地质曲面大规模数据处理的速度问题, 采用平均单元格技术处理的方法, 即处理存储面片的位置, 从而有效改善地质空间曲面求交的计算速度。但是, 地质空间曲面多所获得的交点, 是根据曲面的求交计算结果得出的, 其存在散乱性、无序性, 因此, 为了分离出一条或多条的曲线, 采用空间拓扑信息, 从而有效的进行曲面交点的排序, 改善曲面交点的散乱、无序的现象。

5 总结

本文主要分析了三维地质建模的流程、三维地质建模的重建算法及克里金插值法, 分析三维地质曲面的空间拓扑关系。

参考文献

[1]王昌宏, 于海生, 崔京彬, 倪逸.基于面片处理的三维地质构造建模技术研究[J].石油地球物理勘探, 2007, 03:325-330+242+362

[2]魏嘉, 唐杰, 岳承祺, 武港山.三维地质构造建模技术研究[J].石油物探, 2008, 04:319-327+17

[3]狄效儒.三维地质构造建模[D].西安科技大学, 2012