是两种不同的概念,但也有联系。
狭义来讲,三维地质建模是利用可靠的地质资料,运用空间插值、几何重建、计算机图形图像等技术方法,还原地质对象实体或属性的空间分布特征的技术方法和工作过程。
地质数据三维可视化是指利用三维可视化技术,展示地质数据本身的时空特征。
从字面上来看,三维地质建模强调了推测,重视推理和分析,重视地质专家的经验和知识的参与,三维模型只是分析结果的展示手段;而地质数据三维可视化,强调的的利用三维可视化方法,还原地质对象原本的三维空间特征。
广义来讲,三维地质建模是地质数据三维可视化的一种手段。国内,这两个概念没有人搞清楚,就算是地质行业的专家也是模棱两可。科研领域对三维地质建模的研究或局限在网格构建算法方面,或局限在地质构造的几何结构描述方面,三维可视化普遍被认为是没有技术含量的软件方法而已。
是两种不同的概念,但也有联系。
狭义来讲,三维地质建模是利用可靠的地质资料,运用空间插值、几何重建、计算机图形图像等技术方法,还原地质对象实体或属性的空间分布特征的技术方法和工作过程。地质数据三维可视化是指利用三维可视化技术,展示地质数据本身的时空特征。
从字面上来看,三维地质建模强调了推测,重视推理和分析,重视地质专家的经验和知识的参与,三维模型只是分析结果的展示手段;而地质数据三维可视化,强调的的利用三维可视化方法,还原地质对象原本的三维空间特征。广义来讲,三维地质建模是地质数据三维可视化的一种手段。
国内,这两个概念没有人搞清楚,就算是地质行业的专家也是模棱两可。科研领域对三维地质建模的研究或局限在网格构建算法方面,或局限在地质构造的几何结构描述方面,三维可视化普遍被认为是没有技术含量的软件方法而已。
通常,在如何评价地质模型的可靠性方面更多的是从地质统计学的角度进行研究,例如储量计算、多实现的统计分析等,但这些都只是数字上的计算,从建模理论和纯学术研究的角度并无不可。但如果让生产上认可我们所建立的模型,并将模型应用到生产中去,就不能只是这些统计上的数字,因为有生产经验的人都知道计算概率大的模型并不一定是与地下地质情况最吻合的模型。检验的最好标准与生产动态数据进行对比,模型必须与油藏的生产情况相吻合。
下面的附图是一个单砂体模型,总厚仅15m,内部有一些泥质夹层,。模型完成后将过井剖面与生产曲线进行了对比。从生产曲线反映出,由于井轨下面的夹层隔挡,虽然井轨离油水界面很近,但并没有形成水锥,产油量和含水都比较稳定,而相邻无夹层井区含水上升很快,形成了水锥。从而证明了夹层的可靠性。
模型计算时采用了最普通的SEquence Indicator方法。但在前期的基础工作上做了大量的工作。包括:沉积韵律层的细分与对比(15m的砂层被细分为三个韵律层)、精细的地震解释、测井曲线的重新处理、砂体的细致识别与划分(综合了岩芯、电测、试油等)、地震属性的分析与标定、模拟计算中地震属性参数的合理应用等。这从另一方面也说明,模型的可靠性并不是靠统计计算的各种分析得到的,而是靠大量的扎实的基础地质研究工作。
若要将三维地质建模技术直接应用到油藏开发生产,必须也能够与油藏地质研究相结合。
下面的图片是一个华北油田的例子。我认为是一个将三维地质建模直接应用于生产研究的很好的例子。
由于渤海湾盆地沉积、构造的复杂性,在许多区块地层对比是一个很大的难题,尤其是断点的对比,出现50m左右的误差是很平常的事。但断点对比的不准确,会直接影响到断层两侧油藏关系的认识,并进而影响到生产措施的实施。在利用最初的地层对比方案建立断层模型的时候发现,两条主要断层的断点是分散在断层模型两侧的,显然这是由于地层对比的误差所导致的。对于常规建模工作来说,我们完全可以不必考虑所有的断点,只要根据多数断点建立起一个平均的断面就可以。如果出现不准确的问题,哪是地层对比人员的事,不是我们的责任。但油田采油厂的人从生产要求的角度出发,采用了断层建模与地层对比相交互的方法。即通过Petrel的断层模型找出与断层面不吻合的断点,然后对断点进行重新对比。经过多次的反复,最终将所有的断点都收敛到了一个断面上。其结果不仅使断层模型更为准确,也帮助解决了地层对比工作中长期存在疑问。从而使建模技术很快的被油田一线生产人员所接受和喜爱。
三
三维地质建模概念:
三维地质建模就是将地质,测井,地球物理资料和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量随机模型。
三维地质建模(Three-dimensionalgeological modeling)的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 于1993年提出的。所谓三维地质建模, 就是运用计算机技术, 在三维环境下, 将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来,用于地质研究的一门技术。
比较好用的软件有:
suffer
3D-Mine
MICROMINE
UG
三维地质建模的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 于1993年提出的。所谓三维地质建模, 就是运用计算机技术, 在三维环境下, 将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来,用于地质研究的一门新技术。严格的讲,三维地质建模已经不能算是很新的技术,在国外,地质建模已经发展了几十年,中国自上世纪80年代末开始引入EarthVision以来,也已经发展了快二十年。但回顾一下地质建模在油田开发中的作用,我们不难发现,目前的三维地质建模主要有两个作用:一个是为数值模拟提供基础模型,第二是用于油藏的整体评价,例如油藏勘探开发的风险评价。但三维地质建模一直没能深入到油田的生产中。就像许多搞生产的人评价的:好看,但不中用。
在另一方面,油田开发地质研究工作中,目前还没有十分有效、先进的技术。油藏地质研究还主要依靠手工编制的厚度图、油藏剖面图、连通图等。十分需要新的技术的补充与提高。在整个开发阶段地质研究工作中,唯一可以称为新技术的就是三维地质建模。因此三维地质建模完全可以在开发阶段地质研究中起到更为突出的作用。实际上,三维地质建模应该,也完全可以成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术。
自上世纪五十年代马特龙把地质统计学引用地质研究以来,地质统计学就成了地质建模的核心。但是几十年的实际应用也表明,单纯依靠地质统计学是不能把三维地质建模更深入的引入到油田的开发生产中的。
如何更多的发挥三维地质建模技术的作用,真正使其成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术是每一个从事三维地质建模工作的人必须经常琢磨的问题。
(1)三维建模的基本流程 目前物体的建模方法,大体上有三种:第一种方式利用三维软件建模;第二种方式通过仪器设备测量建模;第三种方式利用图像或者视频来建模。
第一 原画(图片参考)首先要有一个明确的目标,要做什么,我通过什么方法去做。第二步 开始前找找相关素材想象我怎么做才能效果好,面数少。
第三开始建模(当然在此之前必须要会基础操作)多跟别人学学经验。(2)制作三维建模的软件 SoftImage, Maya,UG以及AutoCAD等等。
它们的共同特点是利用一些基本的几何元素,如立方体、球体等,通过一系列几何操作,如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的几何场景。利用建模构建三维模型主要包括几何建模(Geometric Modeling)、行为建模(KinematicModeling)、物理建模(Physical Modeling)、对象特性建模(Object Behavior)以及模型切分(Model Segmentation)等。
其中,几何建模的创建与描述,是虚拟场景造型的重点。(3)三维建模的构成网格网格是由物体的众多点云组成的,通过点云形成三维模型网格。
点云包括三维坐标(XYZ)、激光反射强度(Intensity)和颜色信息(RGB),最终绘制成网格。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成,这样可以简化渲染过程。
但是,网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。纹理纹理既包括通常意义上物体表面的纹理即使物体表面呈现凹凸不平的沟纹,同时也包括在物体的光滑表面上的彩色图案,也称纹理贴图(texture),当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候能使物体看上去更真实。
纹理映射网格赋予图象数据的技术;通过对物体的拍摄所得到的图像加工后,再各个网格上的纹理映射,最终形成三维模型。
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