地质统计学储层建模发展述评

两点地质统计学储层建模通过变差函数确定随机变量的相关关系,解决了地质变量的空间线性插值问题,借助在不同方向上定义的独立变差函数,这种插值算法还能表征地质变量的各向异性。多点地质统计学（MPS）模拟主要有基于像素的模拟和基于样式的模拟等两大类算法,根据对样式分类与模拟过程的差异,又可将基于样式的模拟算法分为直接模拟算法、基于过滤器的模拟算法和基于距离的模拟算法。从地质统计学的算法演化角度出发,总结了两点地质统计学和MPS算法及其适用性;以图像识别为基础, MPS在识别沉积体中薄的非渗透夹层、集成生产数据、模拟井间储层连续性及裂缝分形特征模拟等方面拓展了两点地质统计学的研究领域。     

基于数值模拟的无缝工程地质建模

工程地质分析中,数值模拟己经成为不可或缺的重要手段.三维地质建模是刻画地质与工程实际的有力工具.将该技术与数值模拟相结合,可以有效地提高计算结果的可靠性与建模效率.介绍了三维地质建模的基本方法和模型,阐述了基于数值模拟的类三棱柱法构模原理和工程地质建模的具体过程,并结合实际说明了三维地质建模在工程地质分析中的应用.     

基于3DS MAX的火山地质景观三维建模与动态模拟研究

阐明了地质景观三维建模和成因动态模拟的研究意义,分析了国内外常用三维地质建模和模拟软件用于定性地质建模和模拟的不足之处,提出了利用3DS MAX多种建模和动态模拟工具,以定性、半定量、定量地质资料和数据作为数据源,进行地质景观三维建模和成因动态模拟。以吉林省伊通国家火山地质公园为例,介绍了火山地质景观自身及其地质背景的时、空信息组织和耦合方法;阐述了火山地质景观三维建模过程中空间尺度上的大、中、小层次结构及动态模拟过程中时间段的划分方法,建立起相互联系的空间三维可视化和时间动态模型。剖析了基于3DS MAX的火山地质景观定性-半定量模型和地质演化动态模拟的可靠性、精确性及适用性。     

数学建模竞赛对地球物理本科人才培养的引领作用探索

地球物理是与能源勘探和资源合理利用密切相关的一门地质类基础学科,其本科专业培养方案要求学生掌握地质学、物理学、数学和计算机科学等多方面的知识和技能。针对目前地球物理专业本科生培养中数学和计算机编程课程对专业课程学习的不良后效应影响,该文提出数学建模竞赛在多个方面都有益于地球物理专业本科生的培养。首先数学建模竞赛可以促进学生应用数学和计算机解决实际问题的热情,其次能在分析问题、论文写作、科研可视化等多个方面培养学生的能力。此外,在竞赛中取得好成绩还有利于学生学业成果显示,并拓宽学生的就业口径。结合15年的竞赛培训和人才培养经验,该文分别从赛前、赛中和赛后3个层面论述了数学建模竞赛对地球物理专业本科人才培养的引领作用。     

基于3DS MAX的会泽铅锌矿区遥感影像的三维可视化

随着地球科学及计算机图形图像学的不断发展,三维地质建模及可视化已引起地学界的高度重视.自然地质现象极为复杂,二维地质数据在认识三维状态下的地质体有很大的局限性.利用计算机图形学及可视化技术,将二维抽象的地学信息以三维可视化的图形方式直观形象地显示出来,创建逼真的三维空间地质体模型具有重要意义.本文阐述了以会泽铅锌矿区遥感影像为基础,利用3DS MAX中各种建模、材质贴图等一系列工具对会泽铅锌矿区地表信息的可视化模拟.     

岩土工程数字孪生技术研究进展

针对岩土工程数字孪生技术,介绍了国内外数字孪生、三维地质建模、建筑信息模型(BIM)、仿真模拟与岩土专业计算等相关问题的发展现状,明确了多源异构数据融合、多维信息模型构建、地质体模型和结构体模型一体化集成与应用等方面的薄弱环节,提出了以理论创新为指引、以数据融合为基础、以模型集成为核心、以专业分析为出口、以平台建设为抓手的推动岩土工程数字孪生技术发展的研究思路,并从岩土工程数字孪生理论与方法创新、基于工业基础类(IFC标准)的岩土工程数据结构扩展、设计施工一体化统一BIM模型构建、设计施工协同仿真计算和多维度物联网(IoT)感知与数据融合等五个方面系统阐述了未来的重点研究方向．     

非地质类专业岩矿鉴定实验教学方法探讨

针对土木、交通、水利工程等非地质类专业的本科生,工程地质实验课更侧重于地质与工程结合的需求,从教学理念、教学方法、教学手段等方面对非地质专业本科生的岩矿鉴定实验教学进行了探讨,提出和实施了在轻松学习环境下的"感官认识-兴趣驱动-实践贯通与互动交流-深刻印象-强化能力"教学模式,其基本思想是从激发学生的学习兴趣入手,注重学生的学习过程,突出学生实践能力和创新精神的培养目标,注重对学生专业技能和综合能力的培养。     

提高储层随机建模精度的地质约束原则

为了提高随机建模的精度 ,降低模拟实现中的不确定性 ,在建模过程中应采取以下地质约束原则 :等时约束建模 ,成因控制建模 ,多步建模 ,应用地质模式选择随机模拟方法 ,应用目标区多学科信息或原型模型确定统计特征参数 ,应用确定性信息限定随机模拟过程。在此基础上 ,提出了地质约束条件下的储层随机建模流程 ,并以长庆安塞油田坪桥水平井区储层随机建模为例 ,进一步阐述了地质约束随机建模的思路和方法     

提高储层随机建模精度的地质约束原则

为了提高随机建模的精度,降低模拟实现中的不确定性,在建模过程中应采取以下地质约束原则：等时约束建模,成因控制建模,多步建模,应用地质模式选择随机模拟方法,应用目标区多学科信息或原型模型确定统计特征参数,应用确定性信息限定随机模拟过程。在此基础上,提出了地质约束条件下的储层随机建模流程,并以长庆安塞油田坪桥水平井区储层随机建模为例,进一步阐述了地质约束随机建模的思路和方法。     

台13井区八道湾组辫状河储集层三维地质建模

准噶尔盆地台13井区侏罗系八道湾组为辫状河沉积,河道砂体横向分布不稳定.本区波阻抗与沉积相间有很好的概率相关关系,因此提出一种以测井约束波阻抗反演数据体为约束条件,结合储层地质建模技术,对该区辫状河储集层进行三维地质建模的方法.优选出该区储集层岩相和属性建模的最佳方法分别是序贯指示模拟和序贯高斯模拟.建立的该区八道湾组地质模型能很好地反应地下地质体,为八道湾组油藏开发奠定了基础.     

相控在储层地质建模中的应用——以安塞油田152区长2油层组为例

目的相控储层建模技术是当前提高地质建模精度、实用性很强的新技术,其关键是准确地建立储层沉积(微)相空间展布的数字模型,进而模拟储层属性参数的空间分布规律,为油藏数值模拟、剩余油预测研究打下坚实的基础.方法应用多参数协同、分层次约束的方法,从沉积(微)相形成与演化的成因角度建立沉积相带的地质模型,以沉积相带的时空间展布特征对安塞油田长2河流相储层建模过程进行了约束.结果通过相控技术得到的储层模型,能真实地反映储层的非均质特性和砂体的连通性,并能较准确地模拟地下含油气储层的属性分布规律,同时为油藏模拟、剩余油预测及挖潜调整提供了可靠的依据.     

基于复杂系统的导师制管理研究

针对大学生导师制一些基本问题研究方法的局限性, 以复杂自适应系统理论为指导, 基于多主体系统的建模方法构建师生能力转变演化模型Dszchange, 模拟导师制管理效果的动态性, 在NetLogo 平台上对学生接受导师辅导后师生专业能力等方面转变复杂性的突现现象进行了仿真。实验结果表明, 该方法能很好地再现现实中学生专业素质、学习能力等转变过程的阶段动态性, 为学校的学生管理提供了管理切入点。     

基于多点地质统计学的数字岩心建模

常用的数字岩心建模方法有X射线CT扫描法、模拟退火法和过程法。X射线CT扫描法虽然能够建立准确的三维数字岩心模型,但是其价格贵、周期长;模拟退火法和过程法能够降低建模成本提高建模效率,不过模拟退火法不能有效地表征孔隙结构的长距离连通性,过程法不适用于模拟成岩作用复杂的岩石。为了解决以上问题,提出基于多点地质统计学重构数字岩心模型的方法。以密西根盆地Waverly组的Berea砂岩为例,从X射线CT扫描法构建的Berea砂岩模型中提取两个1503体素的代表体积元,令一个为训练图像,另一个为真实模型;把真实模型的两张切片作为条件数据,使用多点地质统计学法重构出三维数字岩心模型。通过以变差函数、孔隙结构参数和单相流渗流参数为评价指标,对重构模型的准确性及该方法的可行性进行研究。结果表明:重构模型与真实模型的孔喉几何形态和拓扑结构具有较高的一致性,证明了重构模型的准确性和多点地质统计学法建立数字岩心模型的可行性。     

BIM技术结合三维地质建模在岩土工程中的应用 ——以新世界会展中心项目为例

随着信息化程度的不断加深,岩土工程行业的发展正逐步与新技术相结合。通过将BIM技术与三维地质建模进行集成,可使岩土工程师对地下地质构造进行充分了解和分析,从而建立工程模型,为岩体工程行业发展提供技术支撑。本文以BIM技术结合三维地质建模在沈阳新世界会展中心项目的应用为依据,利用采集到的勘探数据和地质背景调查资料,采用GTP和B-Rep方法,建立了工程场地地上地下一体化三维空间模型。通过对空间模型的可视化分析,实现了剖切分析、基坑开挖模拟和土方量计算,以及地下水模拟,分析了研究区场地工程地质构造条件,对施工过程中存在的潜在风险进行评估,提出了风险管控措施,从而为建筑物设计、施工和风险防控提供科学准确的决策依据。最后,将BIM技术结合三维地质建模在岩土工程行业中的应用进行展望,得出这种方式具有较高的推广价值。     

油气藏开发阶段储层地质模型的建立及优选方法

针对目前国内油气藏开发阶段储层地质建模存在的问题,提出了基于模型概率储量分析及生产历史拟合的模型建立及优选方法。该方法首先综合应用测井、地质、开发动态等研究成果,以相控建模思路为指导,分步建立构造模型、沉积相模型以及沉积相控制下的储层参数模型。重点分析了影响储层地质建模的不确定因素,并采用蒙特卡罗模拟对随机变量进行取值,得到多个模型实现并对其进行储量计算,优选一系列地质模型。最后对所优选的模型进行生产历史拟合,通过区块累产气量与实际生产数据的均方根误差分析,选取与实际生产数据最为符合的模型作为最终的模型。通过对榆林气田陕215井区北部山西组2段的地质模型的建立及评价可知,该方法适合油气藏开发阶段的地质模型重建,输出模型能更好地反映油气藏实际并能较好的应用于油气藏数值模拟。     

生烃热模拟实验方法述评

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,可再现地质体中有机质热解演化过程,为评价盆地成烃潜力、过程与机理、推导成烃模式及动力学提供理论依据和实验资料。模拟实验样品的选择取决于研究目的和沉积盆地中有机质的类型及演化程度,实验模拟装置体系主要有开放体系和封闭体系两种,开放体系模拟有机质初始裂解反应,封闭体系模拟原油和天然气的二次裂解反应。通过温度、压力、水介质及矿物质等不同实验条件下有机质成烃的模拟实验研究,使实验条件尽量接近地质实际条件,结合沉积盆地热史、沉积史,实验结果可揭示生烃史与沉积盆地的演化关系,为盆地模拟提供重要参数;模拟结果可有效外推到地质实际揭示烃类形成机理和排烃效率。开发岩石围压控制等新的实验技术,加强天然气二次裂解动力学研究、有机质、地层水和矿物质相互作用及孔隙发育条件下的高温高压模拟是生烃热模拟实验领域的发展方向,对页岩气等非常规油气资源评价具有重要意义。     

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。     

储层结构目标建模程序MOD_- OBJ及其应用

提出了一种基于目标的储层结构模拟方法 ,并开发了相应的建模程序MOD-OBJ。该方法综合考虑了先验的地质信息 ,将确定性和随机性模拟相结合 ,可用于河流相、辫状河三角洲和扇三角洲的砂体分布建模。基于目标的模拟比基于象元的模拟更能逼真地反映储层的结构特征 ,如相带、河道、砂体分布等。文中还给出了利用MOD-OBJ程序建模的一个实例     

多点地质统计学在秘鲁D油田地质建模中的应用

应用多点地质统计学和相控建模相结合的方法,以秘鲁D油田V层为例进行了地质条件约束下的地质建模研究。首先根据地质概念模型建立训练图像,然后应用多点地质统计学Snesim算法模拟沉积微相,最后在沉积微相控制下进行储层参数模拟。研究结果表明：多点地质统计学方法不仅忠实于井点数据,而且可以在使用的训练图像中加入地质概念,从而对随机模型进行地质约束;V层沉积微相随机模拟较好地再现了沉积微相的空间结构,其孔隙度模拟实现与相应沉积微相模型吻合较好,且沉积微相对储层参数的空间分布具有较大影响;多点地质统计学方法和相控建模的建模原则有助于从地质的角度对模型进行约束,促进概念模型向定量模型的转化,从而建立合理的反映地下实际情况的三维模型。     

三维可视化建模实例研究—吴起柳沟油田建模

地质建模就是一种数字化了的油藏研究的手段,地质建模的过程就通过构造学、沉积学、地质统计学与现代计算机技术的有机整合实现油藏研究的数字化、定量化和直观化的表征;它将油藏描述的方法与过程数字化、可视化了。本文以延长油田吴起采油厂L6区块为研究对象,进行了沉积微相控制储层建模的方法研究,提出了大量地质知识库的建立和有针对性进行随机建模方法的选择,在沉积微相控制储层建模中重要作用;同时分析了随机建模方法适应性与不足之处,提出相控随机建模方法的发展方向。