三维地质构造建模技术研究

三维地质构造建模技术是三维地质建模中的关键技术,在油气资源勘探过程中发挥着越来越重大的作用。三维地质构造建模可以分为3个阶段:地质曲面重建、地质曲面拓扑关系分析和三维实体建模。地质曲面重建方面,在无约束条件地质曲面重建方法的基础上,提出了基于地质约束的地质曲面拟合技术,实现了拉张和挤压条件下的地质曲面重建;空间拓扑关系分析方面,提出了带有拓扑信息的交点排序与交线分离算法,能够处理复杂的地质边界和地质体之间的关系,得到的网格具有严格的拓扑一致和几何一致性;根据三维地质框架模型,提出了地层块体的分离算法,并以此为基础,结合地层沉积特征的定义,提出了三维地层网格的生成算法,实现了三维地质构造建模的全部流程。

石油勘探三维地质构造建模技术应用分析

目前,通过运用三维地质构造建模技术可以显著提高石油勘探工作的效率和准确性。为此,论文针对该技术在石油勘探工程项目中的应用要点进行了详细的分析。首先介绍了该技术的特点和地质规则以及其包含的关键技术等基本内容,分析了该技术在实际工程中的具体应用措施,并提出了有效的质量控制策略,希望可以有效提供石油勘探的精确性,给我国石油勘探事业的进一步发展提供技术方面的支撑。

石油勘探三维地质构造建模技术探讨

伴随信息技术、数字技术以及计算机应用技术的不断突破,地质勘探技术有了全新的发展可能,基于上述技术融合的三维地质结构建模技术,让勘探数据变成可视化的模型,对地质结构以及地质问题有更为直观真实的显示.课题研究由此出发,对三维地质构造建模技术进行探讨,剖析现有技术的优缺点,并对其今后的发展方向进行预测.

石油勘探三维地质构造建模技术探讨

基于三维建模技术的地质勘探技术,在一定程度上实现了勘探结果的可视化,让地质工作者可以更为直观地了解地质结构,结合空间分析技术、定量化数值模拟等研究技术,可以指定更为客观合理的石油开发方案。我国对三维地质构建建模技术的研究起步较晚,虽然近年来进程十分迅速,但与西方先进国家相比仍存在一定差距,我国对三维地质构造建模技术的研究多集中于三维地质学模拟上,对地质建模的技术研究存在一定缺失。

石油勘探作业中三维地质构造建模技术的应用探究

现代信息技术、数字技术的发展以及应用,极大地推动了地勘技术的高速发展,三维地质构造建模技术就是在此背景下逐渐形成的。在石油勘探作业中,三维地质构造建模技术的应用能够将地质勘探数据转变为可视化的模型,从而更加直观的展示勘探区域的地质构造特点以及问题,提升勘探工作的效率及其准确性。基于此,对三维地质构造建模技术及其在石油勘探作业中的应用进行了分析和研究,旨在促进石油勘探行业的高速发展。

基于PSO-Kriging算法的三维地质建模技术研究

三维地质模型的构建对于理解和预测地下结构至关重要。地质钻孔数据能够反映岩体空间分布和地质构造特征,本研究以小保当一号煤矿11盘区内的23个地质钻孔数据为基础,采用添加虚拟地层的方法解决了地层缺失与地层重复现象,构建共计27层地层的三维地质模型以及二维剖面模型。此外,针对传统的克里金方法在处理复杂地质数据参数选择困难的问题,采用粒子群算法对传统克里金插值方法中的块金值(C 0)、偏基台值(C)和变程(a)三个关键参数进行寻优,从而克服普通克里金插值参数选择的主观性和不确定性,采用实际验证法选取了研究区内四个钻孔来对比插值结果,结果表明经过PSO优化的Kriging算法在X3-1、X3-2、K3-4、K3-5四个钻孔的RMSE值分别降低至1.184、1.267、1.606、1.560,相比于Kriging的RMSE平均降低了31%,且PSO-Kriging算法在四个钻孔处对2-2煤层的插值结果与实际值相比较误差分别为1.00 m、0.01 m、0.11 m和0.03 m,比Kriging插值结果更接近实际值,表明了所提方法的有效性和优越性。

基于三维地质建模技术的煤矿隐蔽致灾因素透明化研究

隐蔽致灾因素是制约煤矿智能开采建设的关键问题,而三维地质建模是实现隐蔽致灾因素透明化的主要技术手段。目前煤矿三维地质建模技术以几何建模为主、属性建模为辅,缺少针对隐蔽致灾因素的灾害属性建模。针对上述问题,以陕北某煤矿作为研究对象,对煤层厚度、顶底板构造起伏、积水区、浅埋煤层地形地貌等隐蔽致灾因素进行三维地质建模。首先,完成对地质资料、物探、钻探等成果的数字化工作,建立煤矿地质数据库。其次,利用DepthInsight建模软件从全矿井和工作面2个尺度开展建模工作,即以钻孔分层数据作为地层控制点,通过煤层及地表等高线、虚拟钻孔等数据联合控制地层层序,并处理初始层面模型中的穿层异常,构建地层面模型和地质体模型,再运用数字高程模型对工作面进行地表模型构建。然后,采用岩体建模构建采空区、积水区模型并标注温度、气体等信息,利用工作面回采测量数据构建回采实测模型。最后,创建截断网格模型,通过序贯高斯模拟生成含水层渗透率、富水系数模型,实现区内水文隐蔽致灾因素透明化显示。基于三维地质模型,从地层、煤层及工作面、采空区及其积水区、水文属性多角度分析隐蔽致灾因素的分布及影响。研究成果可为煤矿隐蔽致灾因素的精准治理提供靶区,助力煤矿智能开采建设。

三维地质建模技术在基础地质研究中的应用

三维地质建模已有一些成熟的软件,可以通过钻孔、剖面和平面数据进行三维地质建模和分析。由于获取三维空间数据的难度和复杂性,三维地质模拟通常通过分析、解释、推理、插值和外推来建立地质模型。收集三维地表信息的方法可分为三类:地面测量方法、遥感/摄像测量方法、激光探测和测量方法。

三维地质建模技术与方法综述

三维地质建模是起源于工业领域计算机图形学引用到地学领域形成的三维数字化技术,地质体轮廓不规则性、特性的空间不均匀性、已知数据的稀疏性和认识过程的反复性决定了三维地质建模对图形几何算法和渲染技术的特殊要求,也决定了与其他领域三维技术如GIS和BIM之间存在的基础性差别。针对我国基础建设领域工程地质三维地质建模技术类型繁多、良莠不齐的现实,本文系统性地阐述了三维地质建模的基础理论与核心技术、建模方法、应用功能实现与展望:(1)三维地质建模以离散数学理论为基础,插值算法是其中最关键的核心技术,文中介绍和对比分析了离散光滑(DSI)和克里金两种插值方法,从原理和应用的角度论证了DSI具有更好的适应性;(2)显式和隐式建模方法是核心技术针对不同场景形成的三维地质建模的通用方法,在工程地质领域分别适合于勘探为主和物探为主的情形,文中结合应用案例阐述了各自的特点;(3)应用功能是显式和隐式建模方法针对不同特点的地质体的应用方式,其中的通用型功能针对地层和构造等所有地学领域都涉及的地质体,定制化功能则针对行业关心的特定地质体(如水电行业的深切河谷岸坡卸荷带)且以提高建模效率为主要目的。本文通过对三维地质建模技术的阶段性总结,为未来发展提供有价值的技术指引,并将为三维工程地质体结构的透明化表征提供重要的技术支撑。

川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维构造模型:基于多元数据与隐式建模技术

安宁河-则木河-小江断裂带位于青藏高原与扬子地块相互拼接的交会部位,代表了川滇菱形块体的东部边界,地震活动频繁。其总体表现为左旋走滑的运动学特征,沿走向断裂结构复杂,为精细表征深部断裂的三维结构特征带来了很大挑战。目前存在的问题主要包括:主断层面本身的结构复杂特性;断裂交切与主次关系的不确定性;隐伏断层的空间约束;微震活动区域的断层面限定等。传统上,三维构造建模主要依赖于高分辨率的地震反射剖面、三维地震数据体和钻孔等数据约束,可以三角面网的形式在三维空间内使用数量有限的节点定义任意物体的几何形态,进而连接节点模拟物体的拓扑结构。然而,川滇块体东边界等大部分活动构造区域缺少这些高分辨率的数据,即使有相关数据,通常在空间上也非常稀疏。以往有研究利用大量精定位地震和断层地表迹线等数据建立了活动断裂的初始三维模型,但这种方法忽视了震源机制解提供的节面信息对建模的贡献,且未对多元数据采取差异化的权重分配策略。文中基于三维构造隐式建模方法,结合不同约束条件下的深、浅地质与地球物理数据,构建了川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维精细构造模型。建模流程充分利用震源机制解提供的节面约束信息,将其与地表断层迹线、重定位地震震中等数据融合,纳入一个考虑差异化权重分配的多次迭代过程,最终实现利用多元数据建立川滇块体东边界断裂三维复杂结构特性的目标。基于隐式建模方法构建的活动断裂的精细三维结构模型可用于断面粗糙度和断裂系统分析,对约束断面上的凹凸体分布与开展地震破裂模拟具有重要意义。

矿区复杂地质构造隐式三维集成建模

隐式建模方法具有建模过程自动化的优势,并成功应用于浅表地质构造自动建模.然而,对于含侵入岩、断层、采空区等多种深部复杂地质构造的矿山区域,自动集成建模方法仍存在困难.本文基于HRBF(Hermite radial basis function)隐式建模方法,针对矿区煤层、侵入岩、采空区、断层等构造分别提出了隐式建模特征向量提取方法,并设计了构造模型与地层模型的隐式集成方法,实现了煤矿区域复杂地质构造的拓扑一致集成建模.济南市地铁8号线区域的实际案例研究表明,该方法能够实现侵入岩、采空区以及断层的隐式建模,为城市轨道交通工程建设提供了辅助决策与安全保障.

基于TIN-GTP算法的煤矿三维地质建模技术研究

【背景】煤矿三维地质模型是指导煤矿安全高效生产的重要前提,对实现煤炭精准开采和地质保障具有重要意义。特别是在复杂地质条件下,地质模型若不能准确描述构造和地层之间的关系,将会影响到煤矿生产过程中的采区规划、采掘工艺及生产效率等方面。【方法】以内蒙古桌子山煤田棋盘井煤矿为例,结合现场的地质资料、断层成果和验证结果,开展高精度的煤矿三维地质建模技术研究。首先,通过空间配准、交叉验证和联合反演等手段对地质数据进行融合,以获取更为精确的建模数据;其次,通过沉积构造规律研究,掌握沉积演化特征和构造发育规律;然后,通过不规则三角网-广义三棱柱(TIN-GTP)算法构建三维地质模型。【结果和结论】结果表明:基于该算法的建模技术能够有效、准确且快速地模拟任意复杂地质体,为处理地层不整合、地层尖灭、煤层分叉和断层切割等问题提供了便利。同时,构建了棋盘井煤矿矿井、采区、工作面及其顶底板等不同尺度地质模型,为实现矿井地质透明化智能开采提供了重要数据支撑。经验证,模型误差值均处于0.2 m以下,且0~0.1 m范围内占整体95%,表明该建模技术具有先进性与合理性。研究成果对于提升煤矿生产的安全性、效率性和可持续性具有重要意义。

三维地质建模技术及其在煤田构造中的应用

煤炭地质勘查的研究对象、勘探方法、数据资料在空间上都是三维的,适合于采用三维地质建模技术进行管理。根据三维地质建模与煤炭地质勘查是否同时,可将煤炭地质勘探三维地质建模分为两类,一类为勘探工作中,主要以钻孔数据为主,用于制作三维地质模型的原型,生成煤层底板等高线、剖面图草图,供地质工程师进一步加工,构建精细的三维地质模型;另一类为勘探工作后,即以已经做好的煤层底板等高线图、剖面图为主要数据源,构建精细的三维地质模型。精细的三维地质模型可用于煤矿设计、数字矿山建设。三维地质建模技术的应用有利于煤炭地质构造的研究,主要表现在:第一,可对地面、钻探、物探、化探多种手段获得的探测资料进行集成与同化处理,提高信息空间的一致性;第二,地质构造要素表达具有直观性与三维立体性,如断层的表达,其在三维环境中不仅可表达为一个面,并且能清晰反映断层与地层、以及断层与断层之间的相互切割关系,弥补了平、剖面图上仅表现为一条断层线的不足;第三,可平、剖面三维联动编辑,很好地保证平面图与剖面图的空间一致性;第四,可以在剖面上以画草图的方式确定剖面上煤层对比与断层切割方案。

三维地震速度建模技术在川南页岩气随钻地质导向中的应用

四川盆地川南地区地质构造复杂,地层变形强度不一,精细三维地震速度建模难度较大。以往地震速度建模更多侧重于深层目的层水平段的迭代校正,但丛式平台井在浅层非目的层段复杂工况(气侵、溢流、漏失、掉块等)频频发生,严重影响了钻井时效和施工安全,亟需建立深、浅层兼顾的精细地震速度模型进行时深转换。基于三维时间域地震数据,通过精细人工合成地震记录标定,结合层位数据和井数据,建立初始地震速度模型,并参考实钻邻井数据设置虚拟控制井,采用最小曲率插值和反距离加权插值相结合的方法,对初始地震速度模型进行优化,可快速实现深、浅层同时迭代校正,最终得到符合构造沉积特征的精细三维地震速度模型。在川南地区现场随钻地质导向过程中应用校正后的三维地震速度模型可以及时、准确地为钻井工程提供全层系风险预警和地质导向建议,效果显著,可推广应用。

基于三维地质建模的断裂构造识别技术

对于断层发育的复杂构造,断层识别是构造研究的关键。利用丰富的钻井资料,应用三维可视化建模技术建立地质模型,分析断层在空间的延伸分布和错切关系,进行断裂区域构造再认识,是油藏精细开发阶段地质综合研究的新方法。通过双河油田江河区南部断层区域的构造建模验证了该方法的有效性。

三维地质建模技术在复杂地质构造表达中的应用

大型水利水电项目大都处于高山峡谷,其地质构造复杂、地质信息众多,给工程勘测、设计与施工带来了极大的困难。传统的二维地质图表达方式已经很难满足工程空间分析的需求。拟用AglosGeo三维地质软件,结合新疆某大型水电站工程,针对坝址区复杂地质构造的三维地质建模技术和工程应用进行简要阐述。

结合伽马成像技术的三维地质建模在页岩油地质导向中的应用

长庆油田鄂尔多斯盆地陇东地区长7页岩油属于重力流沉积,横向上岩性变化快,非均质性强,砂体分布不稳定,纵向上隔夹层发育,小层间物性、含油性等差异大,地质条件相对复杂,在地质导向方面带来了很大的困难。为了准确识别储层甜点,提高储层钻遇率,提出充分利用钻井、测井和地震数据,开展构造建模、属性建模和随钻近钻头方位伽马成像技术,形成了三维地质建模与近钻头方位伽马成像技术相结合的地质导向技术。现场应用实践表明,该技术在长庆油田页岩油水平井地质导向中有着重要的指导意义,其中的研究思路可为其他非常规油气藏提供借鉴。

数字地质技术在三维地质建模中的应用研究

数字地质技术在三维地质建模中的应用,可以实现对矿山的全方位、多角度、动态的展示和分析,为矿山勘查设计、开采管理、环境保护、智能化发展等提供科学依据和技术支持。介绍了数字地质技术的概念和特点,分析了数字地质技术在三维地质建模中的技术方法和软件平台,以及其在三维地质建模中的应用领域和发展趋势。

矿产勘查的三维地质建模及可视化技术研究

矿产勘查构建的地质模型存在吻合度低的问题,因此,本文对矿产勘查的新型三维地质建模及可视化技术进行研究。通过钻孔分层节点提取、剖面图数据离散转换等操作,融合多源地质数据。考虑轮廓线相似度、梯度插值函数,本文对地质勘探线剖面图上的轮廓线进行层间插值处理,获取层间梯度插值充当形态约束条件,构建径向基隐式曲面重建方法,生成矿产勘查的三维地质实体模型。利用3ds Max软件工具和VC混合编程系统,可视化三维地质建模结果。试验结果表明:应用新技术后,形成的三维地质实体模型各岩层吻合度均高于0.93,可以更好地展示地质情况。

刍议三维地质建模技术在找矿中的应用

随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入,社会已经进入到了全新的发展进程中,这也为各大社会行业的发展起到了良好的促进作用,而站在矿产行业发展的角度上来看,为了进一步提升整体找矿效率以及找矿质量,就应当在其中合理的引入三维地质建模技术,通过对于地下地层的模型构建,明确地下岩层的具体分布状态以及基本性质,从而为后续各类工作的开展起到更好的促进作用。因此,文章首先对三维地质建模技术的具体理论加以明确;其次,对三维地质建模技术在找矿中应用的关键技术展开深入分析;在此基础上,提出三维地质建模技术在找矿中的具体应用措施。