基于VolumeViz的储层可视化研究与实现
基于钻孔数据的三维地质建模及可视化系统3DGMS的设计与实现
基于钻孔数据的三维地质建模及可视化系统3DGMS的设计
与实现
向中林;王妍;王润怀
【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(29)6
【摘要】矿山三维地质建模及可视化是实施数字矿山战略的关键技术,其软件系统的研究与实现对于矿山企业的可持续发展具有极其重要的意义.基于OpenGL图形库和VC + +6.0开发平台,从系统目标要求、体系结构和功能模块等几方面设计和开发了基于钻孔数据的三维地质建模及可视化系统3DGMS,实现了地层、矿体、断层、地表和巷道等三维模型的创建与可视化显示,以及灵活的三维视图控制和针对地质模型基本的空间查询、量算、空间剖切、动态模拟等空间分析功能,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供了参考,有益于促进我国矿山信息化的建设.
【总页数】8页(P746-752,792)
【作者】向中林;王妍;王润怀
【作者单位】河南理工大学,资源环境学院,河南,焦作,454000;河南省中纬测绘规划信息工程有限公司,河南,焦作,454001;河南理工大学,资源环境学院,河南,焦
作,454000
【正文语种】中文
【中图分类】P634.2
【相关文献】
1.基于钻孔数据的三维地质模型智能建模方法 [J], 严俊;魏迎奇;蔡红;陈树铭
2.基于多源钻孔数据的工程地质三维建模方法及应用 [J], 王瑶;张像源;陈文杰
3.一种基于钻孔数据的优化三维地质建模方法 [J], 贾志宾;曹凯;杨志强
4.基于钻孔数据的三维地质建模空间插值方法的对比研究 [J], 刘乐;杨智
5.基于钻孔数据的自动化地质体三维建模研究 [J], 何梦;张威
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Crystal高分辨率储层预测
随机反演－开发阶段的应用
• 软数据作为约束 • 利用带断层地质框 架模型建立变差函 数和变差椭球体 • 针对算法优化，提 高运算速度，降低 内存使用，适应任 意工区大小 概率模拟
虚拟井位
约束规范
• 反演算法：
– 序贯高斯＋协克 里金 虚井输出
27 Houston——Beijing
模拟退火
APEX Solutions, Inc.
30 Hz Ricker Wavelet
Wedge Model Impulse Response
30 Hz Ricker
0.3 0.30 0.25 0.2 0.15 0.15 0.1 0.05 0
调谐曲线
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
31 Houston —— Beijing 90 100
Houston——Beijing
29 Houston——Beijing
变差函数
水平变差函数曲线图
30 Houston——Beijing
地震极限分辨力
60m 60 m
30 30m m
Resolution Limit ~26m (w/4)
WELL
0m 0m
楔状模型－波阻抗
Detection Limit ~ 4m (w/26)
55 Houston——Beijing
56 Houston——Beijing
地质建模
测井及地震体 (声波、密度，阻抗 及频谱成像属性体)
测井相
随机模拟
或
神经网络
岩芯相
57 Houston——Beijing
相模式
相控随机模拟
58 Houston——Beijing
石油工程设计大赛采油单项组
团队编号：19194052第九届中国石油工程设计大赛方案设计类采油气工程单项组完成日期 2019 年 4 月 17 日中国石油工程设计大赛组织委员会制作品简介本方案为XX油田采油气工程方案，根据SY/T 6081-2012《采油工程方案设计编写规范》，应用Meyer压裂模拟软件完成了对该区T井压裂方案的设计，应用自编软件“压裂液返排优化设计系统”，对压裂液返排进行优化，应用pipesim软件完成了采油气工程方案设计，全文共10个章节。
第1章节为油田概况。
本章介绍了油田地理位置、地层情况、构造和储层特征，温度、压力数据，以及实验和现场获得地层、原油、天然气参数。
第2章为完井设计。
本章分析了常用完井方式的优缺点、计算了井筒出砂情况，并在此基础上依据油田经验选择了套管射孔完井方式。
第3章为套管设计。
本章在所给井深结构的基础上，根据SY 5724-2008 《套管柱强度与结构设计》和《API 套管强度数据》对套管进行优选。
第4章为射孔工艺设计，本章基于为达到最大油井产能的目的，对影响射孔参数的各因素进行分析，优选了射孔参数，对射孔后的套管强度进行了校核，对射孔配套设备做出了选择；根据储层特性，以保护储层的原则，对射孔液类型进行优选。
第5章为压裂设计，本章利用Meyer软件对施工参数和泵注程序进行了优化设计，并利用自编软件“压裂液返排优化设计系统”对压裂液的返排进行了优化。
第6章将为采油采气设计。
生产阶段分为自喷阶段和人工举升阶段。
自喷阶段利用pipesim软件，建立生产系统模型，模拟生产阶段，设计出合理的油管尺寸和油嘴尺寸；人工举升采用的是有杆泵举升方式，并对有杆泵举升方式的设备做出了选择。
第7章为防蜡、防腐设计。
防蜡设计是根据原油高含蜡的特点，分析了蜡的形成机理，清、防蜡的方法，预测了蜡开始析出的井深，并作出了具体的清、防蜡措施；防腐设计主要介绍了油田上常见的油套管腐蚀机理和影响因素，提出了具体的防腐措施。
基于PETREL的油藏三维可视化地质建模技术
图 1 PETREL 主要功能模块及工作流程图
二 、PETREL 的工作流程
PETREL 在油藏三维可视化地质建模过程中的 工作主要分为五个步骤 ,以下以辽河小洼油田洼 38 块东三段油藏剩余油分布研究及开发调整为例 ,逐 步介绍其工作流程 。 11油藏概况
(2)油气田开发成本习性角度的效益产量 ,根 据油气田开发的 M R =M C 确定油气田的效益产量 , 即利润最大或亏损最小的产量 , 其中 M R = Pβ( 1 α) =AR。当 Pβ( 1 - α) =M C > AC 时 , 效益 Ⅰ类产 量 ,油气田开发盈利 , 存在超额利润 ; 当 Pβ( 1 - α)
第 30卷 第 5期 Vol. 30 No. 5
开采工艺
钻 采 工 艺
DR ILL ING & PRODUCTION TECHNOLOGY
· 6 5 ·
基于 PETREL的油藏三维可视化地质建模技术
吴永彬 , 张义堂 , 刘双双
(中国石油勘探开发研究院热采所 )
吴永彬等. 基于 PETREL的油藏三维可视化地质建模技术. 钻采工艺 , 2007, 30 (5) : 65 - 66, 81 摘 要 : 油藏精细描述在油气勘探开发中具有重要作用 ,油藏地质建模是油藏精细描述的核心 。文中介绍了
钻 采 工 艺
DR ILL ING & PRODUCTION TECHNOLOGY
· 8 1 ·
有固定成本存在 ,所以 AVC 会带来回收固定成本的 利润 ,如图 5中阴影 AB GH 部分 。如果此时停止采 取增产措施而关停井 ,那么将损失全部固定成本 。 因此 ,两者取其轻 ,还是要采取增产措施继续生产 。 这种效益产量属于效益 Ⅲ类产量 。如图 8所示 。
Micromine软件的三维地质建模及可视化技术在固体矿产储量估算中的应用
在 此 基 础 上 建 立 起 地 表 Ｄ Ｍ 、 钻 孔 数 据库 、 探 槽 数 据 库 Ｔ
等 。为 圈定矿 体 做 准备 。
２ 单 工程 矿体 圈定 ．
与 固体 矿 产储 量 估 算 相 结 合 ，形 成先 进 实 用的 储 量 估 算软 件 是
目前 国 内地 学信 息 研 究 的 重要 方 向之 一 。 而 矿 山行 业也 迫 切 需
要 一 个 集三 维矿 体 建模 与 可视 化 、矿 山信 息 管 理 等 功 能 于一 体 的 三 维 应 用软 件 系统 。 三 维地 质 建模 及 可视 化 基 础理 论 研 究 的
深 入 ， 国 内外 地 质 矿 业 界 开 始 在 生 产 领 域 采 用 ５ 维 可 视 化 技 － 术 ，涌现 了众 多地 质 采矿 三 维 可视 化 方 面 的软 件 ， 而处 在 世 界 领 先地 位 的Ｍ ｉ ｏ ｉｅ 司 开发 的Ｍｉ ｏ ｎ 软 件 在 这 些 方 面 已 ｃ ｍ ｎ公 ｒ ｃ ｍｉｅ ｒ
捷 ，同时也 允 许地 质 人 员交 互的 修 改 圈定 结果 。 ３矿 体截 面 圈定 ． 矿 体 截 面 形态 的连 接 也 就 是 所 说 的切 剖 面 是 在 单 工程 圈定
三维地质建模及可视化
三 维 地 质 建模 是 指 用 适 当的 数 据 结构 利 用 相 应 的 软 件 在 计
如 见 矿 工程 以外 无 工 程 控 制 ，或未 见 矿 工 程 到 见矿 工 程 之 间距
固体矿产储 量估算流程
利 用 三维 地 质 建模 与 可 视 化 技 术 进 行 固体 矿 产 储 量 估 算 ， 是根 据 勘 查 工 程 获 取的 信 息 对 矿 床 的矿 体 形 态 、矿 石 质 量 、 品 位 、伴 生 元 素 分 布 、矿 石 量 、金 属 量 进 行科 学 的估 算 ，尽 管 不 同矿 产 、 不 同 勘探 阶段 资源 储 量 估 算 方 法侧 重 点 会 有 所 不 同 ，
三维地震勘探观测系统的可视化设计及实现
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .10SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 高新技术三维地震勘探技术的逐步发展,煤田勘探特别是最近几年普遍开展的采区勘探,对地震勘探各项技术指标提出了更高的要求,尤其在采区地质构造比较复杂的情况下,对采区勘探的任务要求越来越高,作为采区地震勘探设计这一环节至关重要。
地质任务地震观测系统设计的合理性和适用性,直接影响到地震数据采集和资料处理解释[1]。
三维观测系统是一个系统化工程,设计前所考虑的因素较多,且多个参数互相制约,要使震源线和接收线的布置能达到接近期望的结果,因而要考虑的各种参数的影响和它们之间的制约关系[2]。
三维设计必须首先进行如下7个关键参数的计算:①覆盖次数;②面原大小;③最小偏移;④最大偏移;⑤偏移范围;⑥覆盖渐减带;⑦记录长度。
本文只完成其中的中点覆盖次数的计算和显示,采用Vi s ua l C ＋＋6.0和Acce ss 数据库软件在W i ndows XP 平台上进行开发。
1软件开发的程序设计说明三维观测系统是地震勘探系统的一个子模块,此三维观测系统需要实现的功能为:当用户给出一组数据(包括炮点和检波点的坐标),根据这些数据计算出每一个炮点与检波点的中点叠加次数,具体意义如图1。
1.1实际数据(单位提供)第一项为记录号,第二项为炮点的纵坐标,第三项为炮点的横坐标,第四、五项为对应此炮点的第一个检波点的横、纵坐标。
每一个炮点对应八条检波线,每一条检波线有24各检波点,每两条检波线相隔20米,每两个检波点也相邻20米,所以当我们知道了第一个检波点的坐标后就可知道其他191个检波点的坐标。
每一个炮点和检波点都有一条连线,每条连续都有一个中点,即每一个炮点对应192个中点。
但是这些数据中并不是所有的数据都可用,要求只计算一道线的叠加次数,即炮点的纵坐标为10,80,170。
petrel中储层建模具体操作
储层建模的步骤目前普遍的认识是，储层建模应分为油藏构造建模、沉积（微）相建模和油藏属性建模三步完成。
构造模型反应储层的空间格架，在建立储层属性的空间分布之前，应进行构造建模。
由于沉积相对储层物性有决定性的作用，油藏属性建模多采用相控建模，即先建立沉积微相模型，然后以此为基础进行油藏属性建模。
张天渠油田长2油藏的储层地质模型是以测井资料为基础资料，采用确定性建模的储层建模方法建立的。
储层建模的整个过程包括4个主要环节，即数据准备、构造建模、油藏属性建模、模型的应用。
一、数据准备与预处理1．数据准备一般从数据来源看，建模数据包括岩心、测井、地震、试井、开发动态等方面的数据。
从建模的内容来看，基本数据包括以下四类：①坐标数据：包括井位坐标、地震测网坐标等；②分层数据：各井的油组、砂组、小层、砂体划分对比数据；地震解释层面数据；③断层数据：断层位置、断点、断距等；④储层数据：储层数据是储层建模中最重要的数据。
包括井眼储层数据、地震储层数据和试井数据。
井眼数据为岩心和测井解释数据，包括井内相、砂体、隔夹层、孔隙度、渗透率、含油饱和度等数据，这是储层建模的硬数据。
对不同来源的数据进行质量检查是储层建模中十分重要的环节。
为了提高储层建模的精度，必须尽量保证用于建模的原始数据特别是硬数据的准确性。
因此，必须对数据进行全面的质量检查，如检查岩心分析的孔渗参数的奇异值是否符合地质实际，测井解释的孔渗饱是否正确等等。
建模过程中能被储层建模软件所采用的资料来源于这些基础资料，但它们有特殊的格式要求，需要转换成不同格式要求的文本文件才能以正确的格式导入到Petrel软件中。
从文件类型上来看，它们包括井头文件（Well head）、井斜文件或井轨迹文件（Well deviation）和测井数据文件（Well log）。
它们的格式和作用分别如下：①井头文件：文件内容包括井名、井位坐标（X、Y）、地面补心海拔（补心高与地面海拔之和）以及目标井段深度（井段顶部深度和测井段底部深度）。
基于3D_Tiles的大规模三维地质模型共享技术研究
空间数据,
如:
点云数据集和摄
3D建筑物(
B
IM 数据)
影测量模型等都成为了可能[17]。
3D T
i
l
e
s规范的核心包括一个瓦片分层数据结
构和一组存储瓦片内容的图块格式。其中分层数据
结构是按空间数据结构(树)组织的一组瓦片集描
述,由至少一个以 J
SON 形式存储的瓦片集描述文
件组成,该文件在记录了瓦片集元数据信息的同时,
国等的推进,迫切需要地上地下一体化的三维空间
框架,准确表达地表、地上、地下各类自然资源空间
关系,为城市管理和治理提供一张图底板,服务于城
。3D T
i
l
e
s是由 Ce
s
i
um
团队与开源社区,在 g
lTF(
GL Tr
an
smi
s
s
i
onFo
r
ma
t)数据结构基础上,通过扩展加入分层层次细节
市经济社会发展各领域
l
e
s定义了四种瓦片
内容格式:其中 b
3dm 即批量三维模型,主要用于传
统三维模型(如 ob
s
B
IM
j)、倾斜摄影数据(如 o
gb)、
数据(如r
v
t)等;
i
3dm 即实例三维模型,主要用于具
图1 三维地质模型构建3D T
i
l
e
s流程
F
i
.
1
P
r
o
c
e
s
s
o
f
3
D
e
o
l
o
i
c
三维可视化技术与油气藏综合评价
图２
相十切片与二维可视化效果对比图ｌ
三维町视化复杂断层解释与组合
网３
三维可视化层位解释
图４三维町视化储层解释
图５ＩＩＹ７１构造ＤＳＴｌ气层段河道沉积ｌ叮Ｍ化效果
图６ＨＹ７—１构造ＤＳＴ３气层段ｊ角洲沉积可视化效果
图７ＨＹ７一ｌ构造泥岩盖层的空间分布
图９
ＨＹ７一ｌ构造ＤＳＴ３气层气水界面以卜砂体的空间分布图８ａ
ＨＹ７—１构造ＤＳＴ３气层
段三角洲朵叶体的形态
图８ｂ
ＨＹ７一ｌ构造ＤＳ］、３气层段
三角洲朵Ⅱ｛‘体的空间分布
三维可视化技术与油气藏综合评价
作者：张金淼， 胡孝林
作者单位：中海石油研究中心勘探研究院
本文链接：/Conference_4100095.aspx。
城市地下空间三维地质模型可视化技术研究
第60卷第1期2024年1月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol. 60 No. 1January，2024城市地下空间三维地质模型可视化技术研究邹伟林1，2，周文1，2，常松1，2，高思岩1，2，周新鹤1，2，宋红亮1，2，谢长虹1，2，范维宁1，2（1.正元地理信息集团股份有限公司，北京101300；2.北京市智慧管网安全评价及运营监管工程技术研究中心，北京101300）［摘要］目前，城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。
本文顺应国家新型智慧城市建设趋势，提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术，构建地质三维模型分级数据，按照不规则四叉树结构形成LOD数据；基于构建的三维空间网格码规范编码，运用降维、非布尔运算的方法，实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合；并采用多渲染引擎的混合渲染架构，支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染，实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度，为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。
［关键词］城市地下空间三维地质模型可视化渲染引擎［中图分类号］P208；TP39 ［文献标识码］A ［文章编号］0495-5331(2024)01-0177-08Zou Weilin, Zhou Wen, Chang Song, Gao Siyan, Zhou Xinhe, Song Hongliang, Xie Changhong, Fan Weining.Research on visualization technology of 3D geological model for urban underground space[J]. Geology and Exploration, 2024, 60(1): 0177-0184.0 引言随着人类社会的快速发展，城市建设也在快速推进，交通拥堵、城市绿化面积小、公共设施短缺等问题也随之而来，很多城市的地上空间已经无法满足人们的生活需求，为了获得更多的空间，人们逐渐重视地下空间的开发。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于VolumeViz的储层可视化研究与实现
摘要：研究了Open Inventor的扩展模块VolumeViz提供的支持海量
数据集的转化和数据整合技术，介绍了新的数据存储格式LDM，并
将传统的SEGY地震数据转换为LDM文件格式，最终设计实现了油
藏储层剖面的三维显示。
关键词：油藏储层建模；三维可视化；VolumeViz；储层剖面
0引言
储层建模就是利用油气勘探和开发过程中取得的地震、测井、钻
井等数据，结合沉积学、储层地质学和数学方法来定量描述二维或三
维储层的空间变化特性，是勘探地质构造的主要手段。而基于计算机
图形学的三维可视化技术实现了储层模型的更为直观的图像显示，既
描述了地下复杂的地质构造情况，又反映了石油矿产等资源的构造形
态和属性特征的空间分布，为进一步决策提供至关重要的实验数据支
持。
Open Inventor （OIV）是在OpenGL的基础上开发而成的，它通
过“搭积木”的方式来构造复杂的三维场景，使用户只花费很少的时
间就可以构造出复杂、优美的三维场景。而在大量数据可视化方面，
OIV的扩展模块VolumeViz能够实现超大数据集的交互可视化，支持
海量数据集的转化和数据整合技术，同步进行超大数据的可视化计
算，并采用了最新的GPU渲染技术，更高效地实现高质的可视化效
果。其中，VolumeViz中海量数据管理器（LDM）组件能够将海量数
据转化整合为内部文件，加速实时可视化。本文研究了VolumeViz海
量数据转化技术，并结合实际数据实现油藏储层剖面图的绘制。
1储层数据转化
1.1多分辨存储的LDM文件
油气储层建模除了能使用钻井、测井数据外，还应使用反映地下
储层属性的地震数据，用以弥补井数据的不足。目前存在多种地震数
据格式，其中SEGY格式已成为记录地震数据的标准格式，它也是石
油勘探行业地震数据最为普遍的格式之一。为了更为精确地实现储层
模型的三维可视化显示，实际显示时会对地震数据进行插值以获得更
高的分辨率，比如克里金插值。而随着需要处理的地震数据加大，插
值后数据量的指数级增长会给三维可视化显示带来很大的挑战。为
此，OIV的扩展模块VolumeViz采用一种新的文件格式，即海量数据
管理格式（Large Data Management，LDM），它可以将包括地震数据
在内的大规模数据按一定规则进行转化和重组，以实现快速遍历数据
和加快实时三维可视化显示的目的。
与地震数据SEGY格式按道存储不同，LDM文件中的地震数据
是按照多分辨分块八叉树结构将数据重组。八叉树是一种用于描述三
维空间的树状数据结构，八叉树的每一个节点都表示一个正方体的体
积元素，而将每个节点的8个子节点的体积元素组合起来就构成了该
节点的体积。常规八叉树只存储最深层叶子节点，而LDM文件则采
用的是多分辨八叉树结构存储数据，即在不改变数据覆盖范围前提
下，对不同深度下的叶子数据都进行计算并保存。当要求低分辨显示
数据时，只需遍历浅层次叶子节点数据；而要求高分辨显示数据时，
则必须遍历更深层次的叶子节点数据。
LDM文件特殊的存储方式具有以下3个优点：
（1）数据分块处理，加快存取速率。LDM文件中，地震数据被
分成分辨率不同的小块，在绘制时根据不同分辨率的要求加载对应的
块数据即可，不需要加载全部数据，而且并行处理算法可以加速块数
据的存取，比SEGY格式有明显优势。
（2）数据结构空间相关，加快数据遍历。LDM文件中数据的八
叉树存储结构具有很高的层间相关性，高效的树结构遍历算法就是利
用这种高相关性很快搜索到指定数据库。
（3）绘制策略应用多分辨率思想。LDM文件将数据从低分辨到
高分辨依次编码存储。在显示过程中顺序加载，先加载数据量较少的
低分辨率数据，显示低分辨率图像；然后继续加载数据量更多的高分
辨率数据，实现更高分辨率图像的显示，这种数据格式允许实现任意
分辨率的显示。
以上优点使得LDM文件可以高速处理容量巨大的地震数据，实
现数据的实时三维可视化显示，从而极大地改善了用户体验，这些都
是SEGY格式文件很难做到的。
1.2LDM文件转换原理
地震数据SEGY文件是以三维栅格结构来存储数据的，即文件中
的每个采样点都代表空间中某点的勘测数值。要想利用LDM文件实
现数据的高效存储与显示，就需要将栅格结构的SEGY文件转换成多
分辨八叉树结构的LDM文件，其转换过程主要有两个步骤。
（1）创建八叉树结构。
创建八叉树结构时必须考虑的因素包括两个方面：首先是所能申
请的数据存储空间，如果空间充裕，可以实现最高分辨率的八叉树编
码，此时的叶子节点就越小，可以绘制出精细的图像，但是遍历所需
要的时间就会比较多；其次是在存储空间不充裕时，则只能对低分辨
率的大叶子节点进行八叉树编码，在绘制时会损失图像分辨率，但其
遍历节点会很快。因此在数据转化过程中，需要在存储空间和执行时
间效率之间认真权衡。在OIV的LDM文件中，当原始数据中某一节
点内采样点数目小于64×64×64时，就不再继续划分该节点。
（2）产生多分辨率数据结构。
在创建八叉树时，将原始数据按最小节点分块，以此作为最高级
分辨率数据。在此基础上，将8个数据块合并为一个数据块，得到下
一级分辨率数据，以此循环至获得最低分辨率数据块为止。这种层次
分辨率模型可以创建由上至下、由低分辨到高分辨的数据顺序存储格
式，满足实际应用中不同分辨率数据可视化显示的需求。
SEGY文件经过转化后会产生一个.LDM文件和一个.DAT文件。
其中.LDM文件存储着数据的管理信息，一般远小于数据容量；
而.DAT则存储着原始数据按照规定格式重组后的数据文件，其每一
个采样点仍为笛卡尔坐标下的位置和属性数据，一般和原始数据容量
大小近似。