三維地質(zhì)建模方法(三維地質(zhì)建模)

1.三維地質(zhì)建模

是兩種不同的概念，但也有聯(lián)系。

狹義來(lái)講，三維地質(zhì)建模是利用可靠的地質(zhì)資料，運(yùn)用空間插值、幾何重建、計(jì)算機(jī)圖形圖像等技術(shù)方法，還原地質(zhì)對(duì)象實(shí)體或?qū)傩缘目臻g分布特征的技術(shù)方法和工作過(guò)程。

地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化是指利用三維可視化技術(shù)，展示地質(zhì)數(shù)據(jù)本身的時(shí)空特征。

從字面上來(lái)看，三維地質(zhì)建模強(qiáng)調(diào)了推測(cè)，重視推理和分析，重視地質(zhì)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的參與，三維模型只是分析結(jié)果的展示手段；而地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化，強(qiáng)調(diào)的的利用三維可視化方法，還原地質(zhì)對(duì)象原本的三維空間特征。

廣義來(lái)講，三維地質(zhì)建模是地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化的一種手段。國(guó)內(nèi)，這兩個(gè)概念沒(méi)有人搞清楚，就算是地質(zhì)行業(yè)的專(zhuān)家也是模棱兩可。科研領(lǐng)域?qū)θS地質(zhì)建模的研究或局限在網(wǎng)格構(gòu)建算法方面，或局限在地質(zhì)構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)描述方面，三維可視化普遍被認(rèn)為是沒(méi)有技術(shù)含量的軟件方法而已。

2.三維地質(zhì)建模

是兩種不同的概念，但也有聯(lián)系。

狹義來(lái)講，三維地質(zhì)建模是利用可靠的地質(zhì)資料，運(yùn)用空間插值、幾何重建、計(jì)算機(jī)圖形圖像等技術(shù)方法，還原地質(zhì)對(duì)象實(shí)體或?qū)傩缘目臻g分布特征的技術(shù)方法和工作過(guò)程。地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化是指利用三維可視化技術(shù)，展示地質(zhì)數(shù)據(jù)本身的時(shí)空特征。

從字面上來(lái)看，三維地質(zhì)建模強(qiáng)調(diào)了推測(cè)，重視推理和分析，重視地質(zhì)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的參與，三維模型只是分析結(jié)果的展示手段；而地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化，強(qiáng)調(diào)的的利用三維可視化方法，還原地質(zhì)對(duì)象原本的三維空間特征。廣義來(lái)講，三維地質(zhì)建模是地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化的一種手段。

國(guó)內(nèi)，這兩個(gè)概念沒(méi)有人搞清楚，就算是地質(zhì)行業(yè)的專(zhuān)家也是模棱兩可?？蒲蓄I(lǐng)域?qū)θS地質(zhì)建模的研究或局限在網(wǎng)格構(gòu)建算法方面，或局限在地質(zhì)構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)描述方面，三維可視化普遍被認(rèn)為是沒(méi)有技術(shù)含量的軟件方法而已。

3.三維地質(zhì)建模的相關(guān)分析

通常，在如何評(píng)價(jià)地質(zhì)模型的可靠性方面更多的是從地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度進(jìn)行研究，例如儲(chǔ)量計(jì)算、多實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析等，但這些都只是數(shù)字上的計(jì)算，從建模理論和純學(xué)術(shù)研究的角度并無(wú)不可。但如果讓生產(chǎn)上認(rèn)可我們所建立的模型，并將模型應(yīng)用到生產(chǎn)中去，就不能只是這些統(tǒng)計(jì)上的數(shù)字，因?yàn)橛猩a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的人都知道計(jì)算概率大的模型并不一定是與地下地質(zhì)情況最吻合的模型。檢驗(yàn)的最好標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，模型必須與油藏的生產(chǎn)情況相吻合。

下面的附圖是一個(gè)單砂體模型，總厚僅15m，內(nèi)部有一些泥質(zhì)夾層，。模型完成后將過(guò)井剖面與生產(chǎn)曲線進(jìn)行了對(duì)比。從生產(chǎn)曲線反映出，由于井軌下面的夾層隔擋，雖然井軌離油水界面很近，但并沒(méi)有形成水錐，產(chǎn)油量和含水都比較穩(wěn)定，而相鄰無(wú)夾層井區(qū)含水上升很快，形成了水錐。從而證明了夾層的可靠性。

模型計(jì)算時(shí)采用了最普通的SEquence Indicator方法。但在前期的基礎(chǔ)工作上做了大量的工作。包括：沉積韻律層的細(xì)分與對(duì)比（15m的砂層被細(xì)分為三個(gè)韻律層）、精細(xì)的地震解釋、測(cè)井曲線的重新處理、砂體的細(xì)致識(shí)別與劃分（綜合了巖芯、電測(cè)、試油等）、地震屬性的分析與標(biāo)定、模擬計(jì)算中地震屬性參數(shù)的合理應(yīng)用等。這從另一方面也說(shuō)明，模型的可靠性并不是靠統(tǒng)計(jì)計(jì)算的各種分析得到的，而是靠大量的扎實(shí)的基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作。

4.三維地質(zhì)建模的地質(zhì)研究

若要將三維地質(zhì)建模技術(shù)直接應(yīng)用到油藏開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，必須也能夠與油藏地質(zhì)研究相結(jié)合。

下面的圖片是一個(gè)華北油田的例子。我認(rèn)為是一個(gè)將三維地質(zhì)建模直接應(yīng)用于生產(chǎn)研究的很好的例子。

由于渤海灣盆地沉積、構(gòu)造的復(fù)雜性，在許多區(qū)塊地層對(duì)比是一個(gè)很大的難題，尤其是斷點(diǎn)的對(duì)比，出現(xiàn)50m左右的誤差是很平常的事。但斷點(diǎn)對(duì)比的不準(zhǔn)確，會(huì)直接影響到斷層兩側(cè)油藏關(guān)系的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)而影響到生產(chǎn)措施的實(shí)施。在利用最初的地層對(duì)比方案建立斷層模型的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，兩條主要斷層的斷點(diǎn)是分散在斷層模型兩側(cè)的，顯然這是由于地層對(duì)比的誤差所導(dǎo)致的。對(duì)于常規(guī)建模工作來(lái)說(shuō)，我們完全可以不必考慮所有的斷點(diǎn)，只要根據(jù)多數(shù)斷點(diǎn)建立起一個(gè)平均的斷面就可以。如果出現(xiàn)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，哪是地層對(duì)比人員的事，不是我們的責(zé)任。但油田采油廠的人從生產(chǎn)要求的角度出發(fā)，采用了斷層建模與地層對(duì)比相交互的方法。即通過(guò)Petrel的斷層模型找出與斷層面不吻合的斷點(diǎn)，然后對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行重新對(duì)比。經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)，最終將所有的斷點(diǎn)都收斂到了一個(gè)斷面上。其結(jié)果不僅使斷層模型更為準(zhǔn)確，也幫助解決了地層對(duì)比工作中長(zhǎng)期存在疑問(wèn)。從而使建模技術(shù)很快的被油田一線生產(chǎn)人員所接受和喜愛(ài)。

三

5.什么是三維地質(zhì)建模,而在三維軟件里哪一款在地質(zhì)建模里運(yùn)用的最好

三維地質(zhì)建模概念：

三維地質(zhì)建模就是將地質(zhì)，測(cè)井，地球物理資料和各種解釋結(jié)果或者概念模型綜合在一起生成三維定量隨機(jī)模型。

三維地質(zhì)建模（Three-dimensionalgeological modeling）的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 于1993年提出的。所謂三維地質(zhì)建模， 就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)， 在三維環(huán)境下， 將空間信息管理、地質(zhì)解譯、空間分析和預(yù)測(cè)、地學(xué)統(tǒng)計(jì)、實(shí)體內(nèi)容分析以及圖形可視化等工具結(jié)合起來(lái)，用于地質(zhì)研究的一門(mén)技術(shù)。

比較好用的軟件有：

suffer

3D-Mine

MICROMINE

UG

6.三維地質(zhì)建模的發(fā)展

三維地質(zhì)建模的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 于1993年提出的。所謂三維地質(zhì)建模， 就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)， 在三維環(huán)境下， 將空間信息管理、地質(zhì)解譯、空間分析和預(yù)測(cè)、地學(xué)統(tǒng)計(jì)、實(shí)體內(nèi)容分析以及圖形可視化等工具結(jié)合起來(lái)，用于地質(zhì)研究的一門(mén)新技術(shù)。嚴(yán)格的講，三維地質(zhì)建模已經(jīng)不能算是很新的技術(shù)，在國(guó)外，地質(zhì)建模已經(jīng)發(fā)展了幾十年，中國(guó)自上世紀(jì)80年代末開(kāi)始引入EarthVision以來(lái)，也已經(jīng)發(fā)展了快二十年。但回顧一下地質(zhì)建模在油田開(kāi)發(fā)中的作用，我們不難發(fā)現(xiàn)，目前的三維地質(zhì)建模主要有兩個(gè)作用：一個(gè)是為數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)模型，第二是用于油藏的整體評(píng)價(jià)，例如油藏勘探開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。但三維地質(zhì)建模一直沒(méi)能深入到油田的生產(chǎn)中。就像許多搞生產(chǎn)的人評(píng)價(jià)的：好看，但不中用。

在另一方面，油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究工作中，目前還沒(méi)有十分有效、先進(jìn)的技術(shù)。油藏地質(zhì)研究還主要依靠手工編制的厚度圖、油藏剖面圖、連通圖等。十分需要新的技術(shù)的補(bǔ)充與提高。在整個(gè)開(kāi)發(fā)階段地質(zhì)研究工作中，唯一可以稱(chēng)為新技術(shù)的就是三維地質(zhì)建模。因此三維地質(zhì)建模完全可以在開(kāi)發(fā)階段地質(zhì)研究中起到更為突出的作用。實(shí)際上，三維地質(zhì)建模應(yīng)該，也完全可以成為油藏開(kāi)發(fā)階段油藏精細(xì)描述和生產(chǎn)措施部署的核心技術(shù)。

自上世紀(jì)五十年代馬特龍把地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)引用地質(zhì)研究以來(lái)，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)就成了地質(zhì)建模的核心。但是幾十年的實(shí)際應(yīng)用也表明，單純依靠地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是不能把三維地質(zhì)建模更深入的引入到油田的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的。

如何更多的發(fā)揮三維地質(zhì)建模技術(shù)的作用，真正使其成為油藏開(kāi)發(fā)階段油藏精細(xì)描述和生產(chǎn)措施部署的核心技術(shù)是每一個(gè)從事三維地質(zhì)建模工作的人必須經(jīng)常琢磨的問(wèn)題。

7.三維建模的基本流程

(1)三維建模的基本流程 目前物體的建模方法，大體上有三種：第一種方式利用三維軟件建模；第二種方式通過(guò)儀器設(shè)備測(cè)量建模；第三種方式利用圖像或者視頻來(lái)建模。

第一 原畫(huà)（圖片參考）首先要有一個(gè)明確的目標(biāo)，要做什么，我通過(guò)什么方法去做。第二步 開(kāi)始前找找相關(guān)素材想象我怎么做才能效果好，面數(shù)少。

第三開(kāi)始建模（當(dāng)然在此之前必須要會(huì)基礎(chǔ)操作）多跟別人學(xué)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。（2）制作三維建模的軟件 SoftImage, Maya,UG以及AutoCAD等等。

它們的共同特點(diǎn)是利用一些基本的幾何元素，如立方體、球體等，通過(guò)一系列幾何操作，如平移、旋轉(zhuǎn)、拉伸以及布爾運(yùn)算等來(lái)構(gòu)建復(fù)雜的幾何場(chǎng)景。利用建模構(gòu)建三維模型主要包括幾何建模（Geometric Modeling）、行為建模（KinematicModeling）、物理建模（Physical Modeling）、對(duì)象特性建模（Object Behavior）以及模型切分（Model Segmentation）等。

其中，幾何建模的創(chuàng)建與描述，是虛擬場(chǎng)景造型的重點(diǎn)。（3）三維建模的構(gòu)成網(wǎng)格網(wǎng)格是由物體的眾多點(diǎn)云組成的，通過(guò)點(diǎn)云形成三維模型網(wǎng)格。

點(diǎn)云包括三維坐標(biāo)（XYZ）、激光反射強(qiáng)度（Intensity）和顏色信息（RGB），最終繪制成網(wǎng)格。這些網(wǎng)格通常由三角形、四邊形或者其它的簡(jiǎn)單凸多邊形組成，這樣可以簡(jiǎn)化渲染過(guò)程。

但是，網(wǎng)格也可以包括帶有空洞的普通多邊形組成的物體。紋理紋理既包括通常意義上物體表面的紋理即使物體表面呈現(xiàn)凹凸不平的溝紋，同時(shí)也包括在物體的光滑表面上的彩色圖案，也稱(chēng)紋理貼圖（texture），當(dāng)把紋理按照特定的方式映射到物體表面上的時(shí)候能使物體看上去更真實(shí)。

紋理映射網(wǎng)格賦予圖象數(shù)據(jù)的技術(shù)；通過(guò)對(duì)物體的拍攝所得到的圖像加工后，再各個(gè)網(wǎng)格上的紋理映射，最終形成三維模型。