三维地质建模与可视化

大型复杂建筑项目的实施、环境与自然灾害的评估等都需对地下条件进行精确模拟.由于地下条件的特殊性、地质对象形状的不规则性和属性的各向异性,决定了三维地质建模与可视化的复杂性.在详细阐述三维地质建模与可视化的要求、流程与模型构建的基础上.探讨了三维地质建模与可视化面临的挑战.随着GIS的快速发展、现代信息管理系统的设计优化及IT技术的集成.基于三维GIS的三维地质建模与可视化系统具有十分广阔的前景.与信息管理系统的紧密结合是三维地质建模的未来发展趋势.     

自然邻点插值方法在三维地质建模中的应用

为了增强三维地质模型的准确性,突出复杂地质体局部相关性较高的特点,避免传统插值方法中存在的计算复杂度高、多依赖人工经验等缺点,在建模过程中引入了自然邻点插值 (NNI)方法对三维离散数据进行插值.而现有的NNI方法无法直接应用于有限域的边界插值计算,成为该方法应用于三维地质建模的最大难点问题.依据Voronoi cells和Delaunay triangles的几何性质,采用non-Sibsonian (Laplace)插值方法构造形函数,详细证明了NNI方法在边界处的连续性,实现了边界插值且降低了其计算复杂度,解决了此难点问题.通过构建城市地质模型实例,验证了该方法的正确性和有效性.     

公路工程的三维地质建模研究

随着计算机技术的发展,三维可视化技术和虚拟现实技术也得到了快速发展。公路工程设计已从2D-GIS发展到3D-GIS,从分散的单一要素设计发展到基于数字地球的综合要素的统一设计。公路地质体三维可视化既可以拓展现有的理论基础,在方法模型上有所突破又能在实际中解决地质领域中的许多基础问题。作者对地质体三维可视化中的部分问题进行了研究。     

超稠油水平井区三维地质随机建模研究

针对辽河油田杜８４区块兴隆台油层兴６组超稠油开发试验区近源水下扇沉积的地质特点，研究了本区储层地质概念模型和油层分布特征及原油富集的控制因素，利用随机模拟方法建立了水平井区储层参数定量三维地质模型。利用该模型可以准确地研究砂体的纵、横向分布规律及边通性、储层物性的空间分布规律、储层内部的非均质性，并能提供可靠的定量数据。同时，利用三维地质模型还可以准确地模拟稠油泄油的方向与通道，从而有效地指导油田     

地质空间三维动态建模方法研究

针对于地表以下地质空间的研究,三维地质模型是一个可以有效、直接的研究方法。本文从钻孔、剖面和散点三个角度对地质空间三维动态模型进行理论和构建方面的阐述,伴随着三维GIS技术的发展,为地质空间三维动态模型的深入提供了更广阔的前景。     

超稠油水平井区三维地质随机建模研究

针对辽河油田杜 84区块兴隆台油层兴 6组超稠油开发试验区近源水下扇沉积的地质特点 ,研究了本区储层地质概念模型和油层分布特征及原油富集的控制因素 ,利用随机模拟方法建立了水平井区储层参数定量三维地质模型。利用该模型可以准确地研究砂体的纵、横向分布规律及连通性、储层物性的空间分布规律、储层内部的非均质性 ,并能提供可靠的定量数据。同时 ,利用三维地质模型还可以准确地模拟稠油泄油的方向与通道 ,从而有效地指导油田注采方案的调整和实施     

水电工程地质信息三维可视化与分析

传统工程地质资料的描述和解释直观性差,往往不能充分揭示地质构造空间变化的规律,所以越来越难以满足设计人员进行空间地质分析的要求,文章利用GIS和可视化技术,提出了水电工程地质信息数字化与三维可视化方法,实现了地质信息的可视化分析,工程应用表明该方法可为直观描述复杂地质构造的空间展布及其相互关系,以及进行工程地质交互设计提供有效的途径。     

卫星-升平地区北部登娄库组三维地质建模研究

卫星-升平地区北部登娄库组是勘探开发深层天然气重点区域,而储层评价问题是制约深层天然气勘探开发的主要问题之一。针对松辽盆地北部卫星-升平地区深层登娄库组井资料少,研究程度低的特点,精确预测储层比较困难。因此,需要进行精细的油藏描述,建立精细的三维地质模型。本文综合地震、测井和地质的研究成果建立地层格架,结合相控建模,利用序贯指示随机模拟建模方法进行油气藏的属性建模,所建地质模型反映了地下地质体三维空间分布特征,为拓展油田登娄库组勘探开发和挖掘潜力,寻找有利储层发育带和天然气分布区规律提供有力依据。     

基于GOCAD软件的三维地质建模可视化过程

为了研究与观查鄂尔多斯盆地某一铀矿储集区,采用GOCAD软件对研究区域进行地质三维建模模拟与可视化操作过程。结果表明,该软件包含了丰富的建模参数以及研究人员的客观需求,功能齐全,模块较多,操作较为容易,可以对油气成藏、深地成矿带、大地构造等复杂地质现象进行模拟演示,为圈定矿体靶区、地表以下矿体的展布规律、地层标识界面及其厚度等奠定了良好的基础。     

基于棱柱体的三维地质建模方法

 矿体赋存条件复杂、地质构造多变。为探究真实地质体情况,通过对现有各类地质体建模方法的分析,尤其是对TIN模型构建、实体(solid)构模的特点进行探讨,提出一种基于工程棱柱体的三维地质建模方法。结合钻孔数据特点和地层分布规律,根据勘探工程的钻孔平面位置将勘探区域划分为若干棱柱体。对每个棱柱体侧面进行矿段对比连接,完成棱柱体线框图搭建,随之逐面、逐层、逐柱构建三角网,直至形成整个地质体的三角网。将实体构模方法结合其中,实现了三维地层实体模型的建立,既能充分反映矿体的三维形态,又能使所显示的三维矿体进行实体描述。使得矿体属性连续并可计算,同时模型能够结合工程师经验自动推理尖灭、分叉、断层和褶皱等复杂地层构造。其具有三维显示又具有实体描述的特点,尤其便于按储量级别进行储量估算等矿量计算,具有实际应用价值。     

页岩小层水平井对比及其构造三维可视化表征

页岩气建产区是以平台+水平井的井工厂模式运营的,利用水平井开展页岩小层对比及其结构与构造建模,在目前还是一项亟待攻关的技术难题。在解析页岩小层结构特征基础上,建立了页岩小层分层模式和水平井测井多井三维可视化对比方法,依靠井震结合,实现了页岩小层结构与层面构造的三维建模,形成了井工厂模式下页岩气建产区小层结构与层面构造三维可视化表征新技术。成功完成了四川盆地W页岩气田某典型建产区6个页岩小层分层模式的建立、水平井多井可视化对比,以及页岩小层结构与7个小层层面构造模型的建立。在证实该技术实用性及可靠性的同时,还为研究区后期的精细化生产管理提供了构造模型基础。     

页岩气水平井前导地质物理模型的测井研究

以川南威远地区寒武系筇竹寺组页岩气为研究对象,首先,利用邻井的测井储层评价结果优选“地质甜点”作为导向目标层;其次,分析沿井眼轨迹方位钻遇不同岩性、物性、含油性及脆性的地层剖面的随钻测井响应特征,并根据LWD和MWD资料实时确定地层倾角和厚度,准确建立前导地质物理模型;最后,利用井眼轨迹-随钻测井曲线-气藏岩性剖面综合成图技术及时判断水平井井眼轨迹在页岩储层中的位置、延伸长度及上下行方向,实时优化井眼轨迹与修正前导地质物理模型,指导钻头在优质页岩储层中的钻进,提高钻遇率。将该方法应用于研究区的页岩气水平井地质导向钻井中,效果明显。     

基于交叉折剖面的高精度三维地质模型快速构建方法研究

提出一种基于交叉折剖面的三维地质模型自动构建方法,重点解决模型构建中“高精度”和“快速”的难题。该方法扩大了建模可利用的数据源,提高了建模的自动化程度,构建的模型质量得以提高。基于该方法开发了一个原型系统,并成功应用到北京市奥运场区的工程建设层三维地质建模中,结果表明该方法具有建立实际三维地质模型的能力。     

新立城水库三维地理信息系统的构建

针对当前新立城水库信息化管理缺乏三维决策功能的问题,从数据预处理、数据库的设计与建立、基于Sketch Up构筑物的三维建模、三维场景的建立、系统功能开发几个方面论述了新立城水库三维地理信息系统的建立过程,系统建成将为水库管理提供三维可视化和空间分析等辅助决策功能.     

三维地质模型支持下的滑坡体稳定性分析

针对具有复杂几何形状和地质条件的滑坡稳定性分析问题，提出实现基于滑坡地质体三维建模的稳定性三维分析方法与系统．根据地质勘探和二维解译资料，运用NURBS．BRep混合数据结构建模方法快速、准确地重构滑坡体三维地质模型．该模型不仅包含直观丰富的地质信息和反映空间变化的复杂滑动面，完成了滑坡的可视化表达；而且为滑坡稳定性计算提供滑坡体三维剖分几何模型和大量的基础数据，极大地方便了三维稳定计算和敏感性分析的实现．应用表明，该方法实现的系统功能强大，能获得大量的计算分析成果，满足实际分析需要，提高了滑坡稳定性三维分析的数字化与可视化水平．     

柴达木盆地M区砂岩气藏储层地质建模分析

为表征M区储层在三维空间的展布特征,指导新井部署,确保天然气科学合理高效地开发,通过三维地质建模平台,采用确定性建模和随机建模相结合,地震解释和地层划分与对比相融合,"岩相模型相控、流体模型相制"的方法,研究M区砂体展布、流体分布及接触关系。结果表明,运用该方法指导建立的三维地质模型在储量核算时能够充分匹配实际生产动态,便于剩余气分布规律研究,有效指导天然气高效开发,提高砂体控制程度。这种方法对于砂岩气藏储层较为适用。     

城市三维地质信息系统的目标、功能与架构

利用现代信息技术构建一个集城市地表、地上、地下多雏、动态空间信息于一体的大型综合性三维地质信息系统是解决当前我国城市发展所面临的一系列地质问题的关键，该系统集信息输入、数据库管理和三维地质数据可视化分析功能于一体，并在此基础上实现城市地质环境常规分析评价、动态监测功能以及城市地质信息的Web发布和增值信息服务．在具体实现时，采用多层体系结构建立系统的总体架构，充分利用C／S、B／S结构各自的特点和优势，实现对海量空问地质信息的高效处理。     

辽河东部凸起C—P页岩气聚集地质条件

通过对辽河坳陷东部凸起已钻探井的录井、测井及岩芯资料的系统分析,结合目的层段样品的有机地化及实验测试结果分析,认为东部凸起上古生界石炭—二叠系暗色泥岩单层厚度较大,空间分布广泛稳定,有机质类型以III型干酪根为主,丰度指标高(TOC>2.0%),热演化程度高(Ro=1.5%～2.6%),具备形成页岩气藏的源岩条件;暗色泥岩有机碳含量高为吸附态页岩气提供了丰富的载体,微裂缝的发育为游离态页岩气提供了良好储集空间;同时泥岩石英矿物含量高(平均SiO2>40%),岩性较脆易形成裂缝,符合工程压裂条件要求,部分已钻探井在石炭系—二叠系暗色泥岩段普遍存在气测全烃异常,预示东部凸起上古生界石炭—二叠系具有较大的页岩气勘探潜力。     

几种基本插值法在矿山三维地质体建模中的对比研究与应用

数字矿山是21世纪新技术条件下信息化与智能化的产物,建立矿山三维地质体建模是实现数字矿山的基础与核心.为了实现复杂矿山三维地质建模的经济性、真实性和有效性,如何对离散的DEM空间数据进行前期处理,是建立逼真的矿山三维地质模型难点与前提.针对不同矿山与地貌环境条件下,采用几种基本空间插值法对离散的DEM空间数据进行插值,然后对其插值后的数据进行质量评定与交叉验证,确定最优化的空间插值方法.分析结果表明不同的空间插值方法适应不同的地矿环境领域,对离散的DEM空间数据进行最优化的空间插值,是实现逼真的矿山三维地质体建模这一目最有效最核心的方法.