三维地质建模方法概述
三维地质建模在岩土工程勘察中的应用分析

三维地质建模技术在岩土工程 勘察中的实践经验与建议
实践经验总结
实践经验:三维地质建模技术在岩土工程勘察中具有重要作用,能够提高勘察精度和效率。
经验总结:在实践中,需要注意数据采集和处理、模型建立和验证等方面的问题,并采取相应的 措施解决。
建议:为了更好地应用三维地质建模技术,需要加强技术培训和交流,提高技术人员的技术水平 和实践经验。
案例三:某隧道 施工中,采用三 维地质建模技术, 对隧道施工区域 的地质条件进行 模拟,提前预测 和解决施工中的 地质问题。
案例四:某水库 大坝建设中,通 过三维地质建模, 模拟了大坝对周 边岩土的影响, 为水库大坝的稳 定性和安全性提 供了保障。
三维地质建模在岩土工程勘察中的效果评估
提高勘察精度:通过三维地质建模,能够更准确地反映地质构造和岩土性质,减少误差。
跨领域应用:三维地质建模技术将拓展至更多领域,如环境评估、城市规划等
智能化趋势:随着人工智能技术的发展,三维地质建模将更加智能化,提高建模效率和精 度
三维地质建模技术的实际应用 价值
提高岩土工程勘察的精度和效率
三维地质建模技术能够更准确地反映地质构造和地层结构,减少勘察误差。
通过三维地质建模,可以更快速地分析地质数据,提高勘察效率。 三维地质建模技术能够为岩土工程设计提供更精确的地质资料,降低工程 风险。 三维地质建模技术能够实现可视化分析,更好地指导岩土工程施工。
数据采集包括钻孔数据、地球物理勘探数据等,数据处理包括数据预处理和数据转换等。
模型建立包括地层界面拟合、地层厚度计算、岩土体物性参数赋值等,模型应用包括岩土工程勘 察、设计、施工等方面。
技术优势
提高地质勘察精度和可靠性 降低勘察成本和风险 实现地质数据可视化,便于分析和决策 提高岩土工程设计和施工效率
三维地质建模方法及规范

5、地质建模的步骤:
相控参数建模:应采用“相控建模”或“二步建模”方法,即首先建立沉积相,然后根据不 同沉积相的储层参数定量分布规律,分相进行井间插值或随机模拟,建立储层参数分布模型。
数据变换可分为如下步骤: 第一步:通过统计直方图查看建模数据的原始分布,一般会对数据分布的前后端进行截断, 目的是滤掉不合理的奇异值(截断变换),使数据近似成正态分布; 第二步:对过滤了奇异值的数据进行地质趋势分析,一般包括压垂向压实成岩趋势、垂向沉 积趋势、平面横向趋势、地质体内部趋势以及三维体趋势等(趋势变换)等; 第三步:对减去趋势后的数据进行统计分析,并根据建模算法的需要对数据进行变换。例如 序贯高斯模拟算法要求数据服从标准正态分布,对渗透率参数建模时,就需要对数据做对数和标 准正态分布变换。 一般数理统计方法:三角网插值法、距离反比法、多重网格收敛法、径向基函数法、离散 光滑插值法等,均可用于储层参数的平面或三维插值。 克里金插值法:通过协方差或变差函数表达了对储层参数的空间相关性。插值方法包括基 本克里金插值方法(简单与普通克里金)、具有趋势的克里金方同位协同克里金插值方法等。 储层参数随机建模:目前常用的方法为序贯高斯模拟。
复杂断块油藏三维地质建模思路
5、地质建模的步骤:
第四:声波时差标准化及测井参数二次解释 突出声波时差曲线的质量检查、在“四性关系”基础上建立测井参数解释模型,为参 数建模提供消除系统误差、统一刻度下的孔渗参数。其目的是提高三维模型的质量,为 数值模拟提供更加符合实际的参数模型。 第五:流体分布受岩性、构造、断层三大因素控制 油气水分布规律要满足岩性控制、构造高部位是油及低部位是水、断层对油水的控制。 第六:地质储量复算 突出各小层地质储量的复算,并与上报地质储量进行对比,找出储量变化的原因。同时 加强三维模型地质储量的计算结果与二维储量的对比。 第七:三维建模网格设计提前与数值模拟人员结合 突出网格方向与主断层走向平行,或者与物源方向一致。
地质 三维 数据结构模型

地质三维数据结构模型(实用版)目录一、引言二、地质三维数据结构模型的概述1.地质数据的重要性2.三维数据结构模型的优势三、地质三维数据结构模型的构建1.数据采集与处理2.数据结构设计3.模型构建与优化四、地质三维数据结构模型的应用1.地质勘探2.矿产资源开发3.地质灾害预测五、地质三维数据结构模型的发展趋势与挑战1.技术发展趋势2.面临的挑战与对策六、结论正文一、引言地质学作为地球科学的一个重要分支,对于研究地球表层和内部构造具有重要意义。
随着科技的发展,地质学研究逐渐从二维向三维转变,以更加真实地反映地球表层和内部的地质结构。
地质三维数据结构模型在这种背景下应运而生,为地质学研究提供了强大的支持。
二、地质三维数据结构模型的概述1.地质数据的重要性地质数据是地质学研究的基础,包括地层、构造、岩性、矿产等多种信息。
这些数据对于揭示地球表层和内部的结构、演化及地质过程具有重要意义。
2.三维数据结构模型的优势传统的二维地质数据模型无法全面反映地球表层和内部的三维结构,而地质三维数据结构模型则可以较好地解决这一问题。
它具有以下优势:(1)能够直观地展示地质体的三维空间分布;(2)有利于分析地质体的空间关系和相互作用;(3)为地质过程的研究提供更加真实的模型基础。
三、地质三维数据结构模型的构建1.数据采集与处理地质三维数据结构模型的构建首先需要大量的地质数据,包括地层、构造、岩性等信息。
这些数据可以通过野外地质调查、钻孔、物探等多种手段获取。
获取到的数据需要进行处理,包括数据清洗、格式转换等工作,以满足模型构建的需要。
2.数据结构设计数据结构设计是地质三维数据结构模型构建的关键环节。
根据地质数据的特点和需求,选择合适的数据结构类型,如点、线、面等,以及它们之间的关系,如连接、包含等。
3.模型构建与优化在数据结构设计的基础上,利用地理信息系统(GIS)等软件,构建地质三维数据结构模型。
为了提高模型的准确性和实用性,还需要对模型进行优化,如数据插值、模型简化等。
GOCAD 软件三维地质建模方法

GOCAD 软件三维地质建模方法1建模方法GOCAD 三维地质建模主要包括两类:一类是构造模型(structural modeling)建模,一类是三维储层栅格结构(3D Reservoir Grid Construction)建模。
(1)构造模型(structural modeling)建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。
通过建立构造模型能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系;结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形,还能够用于辅助设计钻井轨迹。
此外,构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。
(2)三维储层栅格结构(3D Reservoir Grid Construction)建模根据建立的构造模型,在3D Reservoir Grid Construction 中可以建立其体模型;同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数,如岩层的孔隙度、渗透率等,可对这些物性参数进行计算和综合分析,得到地质体的物性参数模型。
当采样值在地质体内密集、规则分布时,可以直接建立采样值到应用模型的映射关系,把对采样值的处理转化为对物性参数的处理,这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。
当采样值呈散乱分布,并且数据量有限时,需要采用数学插值方法,拟合出连续的数据分布,充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系,精确的模拟模型中属性场的分布。
图1-1孔隙度参数模型分布图2 建模流程2.1数据分析(1)钻孔、测井分布及数据分析支持三维建模的数据主要为钻孔和测井。
由于对区域范围和建立三维地质建模的精度要求不同,得对所得到的钻孔、测井的分布和根据其取得的数据进行分析和处理是的必要。
根据钻孔、测井的分布范围和稠密程度可以大致确定地层的分布界限,对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行处理。
图2-1由二维地质剖面图形成的三维连井剖面图(2)地质剖面对于建立三维地质模型,只根据钻孔和测井是不够的,在长期的地质勘探中形成的地质剖面图,对建立三维地质模型具有重要的作用。
三维地质建模(全)

模拟退火(simulated annealing)
模拟退火类似金属冷 却和退火。高温状态 下分子分布紊乱而无 序,但随着温度缓慢 地降低,分子有序排 列形成晶体。 模拟退火的基本思路 是对于一个初始的图 象,连续地进行扰 动,直到它与一些预 先定义的包含在目标 函数内的特征相吻合
目标函数
表达了模拟实现空间特性与希望得到的空间特性 之间的差别。
理)
基于目标的随机建模方法 (object-based)
布尔模拟
标点过程 (示性点过程)
基于目标的方法与 建立目标模型(离 散变量模型)的方 法有差别,很多人 混淆了这种差别
基于象元的随机建模方法 (pixel-based) pixel : Picture element, 象元、象素
高斯模拟 (连续)
(简单克里金、普通克里金、
具有趋势的 克里金、 同位协同克里金)
(综合地震信息)
P
P
Mean St.Dev.
φ
(cdf)
(ccdf) φ
随机模拟: 从条件概率分布函数(ccdf)中随机地提
取分位数便可得到模拟实现。
序贯高斯模拟 Sequential Gaussian Simulation (SGS) 概率场高斯模拟 P-field Gaussian Simulation
③克里金插值法(包括其它任何插值方法) 只产生一个储层模型,因而不能了解和 评价模型中的不确定性,而随机模拟则 产生许多可选的模型,各种模型之间的 差别正是空间不确定性的反映。
(克里金作为部分随机建模方法的基础)
第一节 随机模拟原理
随机模拟以随机函数理论为基础。 随机函数由区域化变量的分布函数
和协方差函数来表征。
第三讲
三维地质建模技术方法及实现步骤ppt课件

(二) 、建立层模型技术
正在攻关的方向及内容
地震、测井结合高分辨率层序地层学 测井约束下的地震反演;
沉积学:在野外露头精细解剖各类沉积体的建筑 结构要素,识别界面特征;
计算机自动对比:有模拟手工对比,有地质统计对 比(见一些报导)。
20
(二) 、建立层模型技术
目前的实际应用:
在建立本区“岩—电”关系的基础上,用测 井
三维地质建模技术方法及实现步骤
阴国锋
2007.10.22
1
目录
一、三维地质建模的意义 二、三维地质建模技术发展的现状 三、三维地质建模的发展动向 四、三维地质建模技术方法及实现
2
一、建模意义 建模的意义:
最大程度地集成多种资料信息, 最大程度地减少储层预测的不确定性。
3
二、地质建模技术发展的现状
16
(二) 、建立层模型技术
现有成熟和流行技术:
河流砂体小层对比,应用“等高程”,“切片” 等方法:现已比较广泛应用,但仍为有待深化的技术;
地震横向追踪技术:有待提高分辨率; 高分辨率层序地层学:露头—岩心—测井—地 震综合,力争把准层序缩小到“十米级”。
17
(二) 、建立层模型技术
正在攻关的方向及内容:
最重要的是新测井技术的发展和完善:
成像测井; 过套管测井; 随钻测井。
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(二) 、建立层模型技术
目的:
建立储集体格架:把每口井中的每个地质单 元通过井间等时对比联接起来——把多个一维柱 状剖面构筑成三维地质体,建成储集体的空间格 架。
关键点:
正确地进行小单元的等时对比,即要实现单 个砂层的正确对比。可对比单元愈小,建立的储 集体格架愈细。对于陆相沉积难度更大。
隧道工程中的三维地质建模与分析

隧道工程中的三维地质建模与分析在现代隧道工程中,三维地质建模与分析是不可或缺的一环。
通过对隧道区域的地质进行三维建模和分析,可以为隧道施工提供重要的支持和保障。
下面将从三维地质建模方法、应用及优势等方面来探讨隧道工程中的三维地质建模与分析。
一、三维地质建模方法在隧道工程中,三维地质建模主要通过地质调查、地质勘探、地质资料分析及地质模型构建等方式实现。
首先进行的是地质调查和地质勘探,该过程主要是为了了解地下环境的物理和化学属性,包括地质构造、岩性、褶皱、断层、水文地质条件等。
其次是地质资料分析,该过程主要是将地质资料转化为数字格式以进行简化和分析,包括地质剖面、地质图、地图时序影像和地层描述等信息。
最后是地质模型构建,该过程主要是将地质信息进行数值化计算,以构建三维地质模型。
三维地质模型基于地质资料的分析和建模,提供了高精度和可视化的地下信息,以供隧道施工各阶段的工程设计和施工过程中的风险评估。
二、三维地质建模的应用目前,三维地质建模主要应用于隧道工程的各个方面,包括土层和岩石的勘探和评价、隧道掘进设计、地面和地下水流动模拟、爆破振动分析等。
在隧道设计阶段,三维地质模型可以提供有关地下物理和化学属性的大量详细信息,以协助工程师进行隧道设计。
隧道施工期,三维地质模型将面临大量的爆破振动、地面和地下水流入及坍塌等难题,该模型可以帮助隧道技术人员进行风险评估,优化隧道设计,提高隧道施工的效率和安全性。
三、三维地质建模的优势相对于二维和传统的三维地质建模,三维地质建模具有以下明显优势:(1)高精度性:三维地质模型提供了高精度和可视化的地下信息,为工程师和隧道技术人员提供更准确的数据来源。
(2)更自然地模拟地下环境:三维地质模型可以更好地模拟复杂的地下物理和化学环境,如褶皱、断层、岩性和土层结构等,更好地反映了地下的真实环境。
(3)强大的综合应用能力:三维地质模型可以支持多种应用精度,例如大规模的施工模拟,地下水流动模拟以及岩石或土层稳定性评估等。
矿区三维地质建模方法研究及深部综合找矿预测

67找矿技术P rospecting technology矿区三维地质建模方法研究及深部综合找矿预测王霄霄(河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队,河北 邯郸 056001)摘 要:本论文将从矿区三维地质建模方法、三维可视化与分析技术、地质信息集成与分析、模型与算法应用,以及深部矿产资源评价与优选等几个方面进行探讨。
通过对这些关键环节的详细分析和研究,旨在全面展示深部综合找矿预测的理论基础、方法体系以及应用前景,为矿业领域的科学研究和实际应用提供有益的参考和借鉴。
关键词:矿区;三维地质;找矿预测中图分类号:P628 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)17-0067-3Research on 3D Geological Modeling Methods and Deep Comprehensive Prospecting Prediction in Mining AreasWANG Xiao-xiao(The First Geological Brigade of the Geological and Mineral Exploration and Development Bureau of Hebei Province,Handan 056001,China)Abstract: This paper will explore several aspects of mining area 3D geological modeling methods, 3D visualization and analysis techniques, geological information integration and analysis, model and algorithm applications, and deep mineral resource evaluation and optimization. Through detailed analysis and research on these key links, the aim is to comprehensively demonstrate the theoretical basis, methodological system, and application prospects of deep comprehensive ore exploration prediction, providing beneficial references and references for scientific research and practical applications in the mining field.Keywords: mining area; 3D geology; Prospecting prediction收稿日期:2023-06作者简介:王霄霄,女,生于1992年,汉族,河北邯郸人,本科,学士学位,矿产地质工程师,研究方向:矿产地质勘查,三维地质建模,地质大数据。
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模型精度:可建立精度较高的储层模型,但 油藏开发生产对储层模型的精度 要求更高。
储层预测模型
2020/3/23
储层预测模型
预测模型是比静态模型精度更高的储层地 质模型。它要求对控制点间(井间)及以外地区 的储层参数能作一定精度的内插和外推预测。
精度要求:要求在开发井网条件下将井间数十米甚至 数米级规模的储层参数的变化及其绝对值预测出来。 目的意义:剩余油分布预测
图形显示
模型粗化 油藏模拟
体积计算
2020/3/23
1.数据准备
★建模步骤
(1) 数据类型
数据来源:岩心、测井、地震、试井、开 发动态
从建模内容来看,基本数据类型包括以下 四类:
坐标数据 分层数据 断层数据 储层数据
2020/3/23
★建模步骤
储层数据
井眼储层数据:岩心分析和测井解释---硬数据 (hard data),包括井内相、砂体、隔夹层、孔隙 度、渗透率、含油饱和度等数据,即井模型。
(1)能更客观地描述储层,克服了用二维图 件描述三维储层的局限性。三维储层建摸可从 三维空间上定量地表征储层的非均质性,从而 有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评 价及开发管理。
2020/3/23
★建模目的
(3)有利于三维油藏数值模拟。三维油藏 数值模拟要求一个把油藏各项特征参数在三维 空间上的分布定量表征出来的地质模型。 粗化 的三维储层地质模型可直接作为油藏数值模拟 的输入,而油藏数值模拟成败的关键在很大程 度上取决于三维储层地质模型的准确性。
2020/3/23
★建模目的
80年代以后,国外利用计算机技术,逐 步发展出一套利用计算机存储和显示的三维 储层模型,即把储层三维网块化(3D griding) 后,对各个网块(grid) 赋以各自的参数值,按 三维空间分布位置存入计算机内,形成了三 维数据体,这样就可以进行储层的三维显示, 可以任意切片和切剖面(不同层位、不同方向 剖面),以及进行各种运算和分析。
★建模步骤
(2) 数据集成及质量检查
数据集成是多学科综合一体化储层表征和 建模的重要前提。集成各种不同比例尺、不同 来源的数据(井数据、地震数据、试井数据、 二维图形数据等),形成统一的储层建模数据 库,以便于综合利用各种资料对储层进行一体 化分析和建模。
2020/3/23
★建模步骤
对不同来源的数据进行质量检查亦是储层建模 的十分重要的环节。为了提高储层建模精度,必须 尽量保证用于建模的原始数据特别是硬数据的准确 可靠性,而应用错误的原始数据进行建模不可能得 到符合地质实际的储层模型
目的意义:主要为优化开发实施方案及调整方 案服务,如确定注采井别、射孔方案、作业施 工、配产配注及油田开发动态分析等,以提高 油田开发效益及油田采收率。
2020/3/23
★不同勘探开发阶 段的储层建模
3. 注水开发中后期及三次采油阶段
基础资料:加密井、检查井 + 动态资料(如多井 试井、示踪剂地层测试及生产动态资料)
粗网格的静态模型 概念模型
2020/3/23
储层概念模型
针对某一种沉积类型或成因类型的储层, 把它具代表性的特征抽象出来,加以典型化 和概念化,建立一个对这类储层在研究区内 具有普遍代表意义的储层地质模型,即所谓 的概念模型。
可满足勘探阶段油藏评价和开发设计的要求, 对评价井设计、储量计算、开发可行性评价以及 优化油田开发方案具有较大的意义。
2020/3/23
★建模目的
三维储层建模不等同于储层的三维图形显示。 从本质上讲,三维储层建模是从三维的角度对 储 层进行定量的研究并建立其三维模型。
核心是对井间储层进行多学科综合一体化、 三维定量化及可视化的预测。
2020/3/23
★建模目的
与传统的二维储层研究相比,三维储层建 模具有以下明显的优势:
优化注水开发调整挖潜及三次采油方案
2020/3/23
储层非均质 地质模型
2020/3/23
油田规模地质模型 油藏规模地质模型 砂体规模地质模型
层规模地质模型 孔隙规模地质模型
建模骤
数据准备 构造建模 储层建模
图形显示
模型粗化 油藏模拟
体积计算
2020/3/23
建模步骤
数据准备 构造建模 储层建模
2020/3/23
★不同勘探开发阶 段的储层建模
2. 开发方案实施及油藏管理阶段
基础资料: 开发井网+评价井+地震资料 模型精度:所建储层模型精度较高
储层静态模型
2020/3/23
储层静态模型
针对某一具体油田(或开发区)的一个(或) 一套储层,将其储层特征在三维空间上的变 化和分布如实地加以描述而建立的地质模型, 称为储层静态模型。
2020/3/23
不同勘探开发阶段的储层建模
储层 地质模型
储层概念模型 储层静态模型 储层预测模型
油藏评价阶段及 开发设计阶段
开发方案实施及油 藏管理阶段
注水开发中后期及 三次采油阶段
2020/3/23
★不同勘探开发阶 段的储层建模
1. 油藏评价阶段及开发设计阶段
基础资料:大井距的探井和评价井资料(岩心、测 井、测试资料)及地震资料。 模型精度:所建模型的分辨率相对较低(主要是垂 向分辨率相对较低)
三维地质建模方法
2020/3/23
2019年4月
★建模目的
地下储层是在三维空间分布的。 人们习惯于用二维图形(各种小层平面图、 油层剖面图)及准三维图件(栅状图)来描述 三维储层,如用平面渗透率等值线图来描述 一 套(或一层)储层的渗透率分布。 显然,这种描述存在一定的局限性,关键 是掩盖了储层的层内非均质性乃至平面非均质 性。
2020/3/23
建模步骤
数据准备 构造建模 储层建模
图形显示
模型粗化 油藏模拟
体积计算
2020/3/23
★建模步骤
2. 构造建模
构造模型反映储层的空间格架。因此,在 建立储层属性的空间分布之前,应进行构造建 模。
地震储层数据:主要为速度、波阻抗、频率等,为 储层建模的软数据(soft data)。
2020/3/23
★建模步骤
试井(包括地层测试)储层数据: 其一为储层连通性信息,可作为储层建模
的硬数据, 其二为储层参数数据,因其为井筒周围一
定范围内的渗透率平均值,精度相对较低,一 般作为储层建模的软数据
2020/3/23