三维地质建模
三维地质建模
5、地质建模的步骤：
第一步：点击角点网格，完成层模型定义； 第二步：骨架网格剖分（断层模型检查、二级边界定义、生成顶面、中面、底面
网格骨架面）；
第三步：构造插值（生成砂层组顶面的构造面）； 第四步：地层创建（在砂层组顶面控制下创建小层的构造面）； 第五步：垂向网格划分； 第六步：BW创建（井数据网格化---沉积相、孔渗饱参数）； 第七步：沉积相表征（指示克里金插值、序贯指示模拟）； 第八步：相控参数表征（普通克里金插值、序贯高斯模拟、相控）； 第九步：油气水界面插值； 第十步：储量计算； 第十一步：模型粗化；
三维地质模型是油藏描述成果的可视化！
2、三维地质模型的分类
分类 依据
不同研究 阶段与任 务
分 类 结 果
概念模型（典型化、概念化、抽象化） 静态模型（实体模型：一个油田实际资料点描述储层特征 三维空间分布和变化） 预测模型（重视与资料点、追求控制点间的内插和外推） 离散型---骨架模型----相模型、亚相模型、微相模型；砂 体模型
5、地质建模的步骤：
油藏模型粗化：（1）油藏数模网格的建立；（2）网格对应关系设置；（3）油 藏参数模型粗化。
算法名称
算术平均 （Arithmetic） 几何平均 （Geometric） 调和平均 （Harmonic） 平方根平均 （RMS）
描述
算术平均法适合可相加的储层参数，如孔隙度、含油饱和度、净毛比等。 粗化过程中，可指定权参数得到更为合理的粗化结果，如含油饱和度粗 化时一般将采用有效网格体积作为权参数。 几何平均法适合于空间相关性不明显，且呈对数正态分布的渗透率属性。 该方法对低值敏感。 调和平均法适合于各垂向网格层渗透率为常数，且整体呈对数正态分布 的渗透率属性。该方法对低值敏感。 平方根平均法对高值敏感。 一般 RMS > Arithmetic > Geometric > Harmonic.
三维地质建模技术方法及实现步骤
3.2 地质建模的发展时期：克里金
(地质统计学克里金估值方法)
如地层压力、温度、饱和度、孔隙度等。
有时甚至稳定沉积体如三角洲前缘河口坝、席状砂的
渗透率分布也是可用的。
三、建立参数模型技术
确定性建模方法（Deterministic Modeling）
开发地震反演：
用地震属性（振幅、波阻抗等）与岩心（测井）孔 隙度建立关系，反演孔隙度。再用孔隙度推渗透率 ——已在普遍应用。只要应用时要对其不确定性程 度心中有数。
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。
（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。
随机建模方法。该方法应用了随机几何学中点过程理论。 点过程提供各种模型来研究点的不规则空间分布。这些点在空间上
的分布可以是完全独立的（如泊松点过程），也可以是相互关联的或排 斥的（如吉布斯点过程）。示性点过程则是一种特殊的点过程。
一个点过程，对其上赋予一个特征值（或称为一个属性、或示性） 时，就称为示性点过程。该方法在模拟地质体的空间分布是十分有用的， 它的基本思路就是根据点过程理论先产生这些物体的中心点在空间上的 分布，然后再将物体性质（如物体的几何形态、大小、方向等）标注于 各点上，即通过随机模拟产生这些空间点的属性，并与已知的条件信息 进行匹配。
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
三维地质建模技术存在的问题与具体运用
三维地质建模技术存在的问题与具体运用三维地质建模技术是近年来在地质科学领域迅速发展的一种新技术，它通过建立三维模型，对地质体的形态、结构、物质组成等进行数字化描述，为地质研究提供了更加直观、精确和高效的方法。
然而，在实际应用中，三维地质建模技术也存在着一些问题和挑战。
**一、三维地质建模技术存在的问题**1. 数据获取困难：地质数据通常来源于各种不同的勘探手段，如地震、钻探、测井等，这些数据在空间和时间上往往存在不连续性，给建模带来了一定的难度。
2. 模型精度问题：由于地质体的复杂性和不确定性，三维地质模型的精度往往受到多种因素的影响，如数据质量、建模方法、计算精度等，导致模型精度难以保证。
3. 模型应用范围有限：目前，三维地质建模技术主要应用于石油、天然气、地热等能源领域，在其他领域的应用尚不广泛，需要进一步拓展应用范围。
4. 技术成本较高：三维地质建模技术需要依托高端计算机和软件，投资成本较高，且需要专业技术人员进行操作和维护，使用成本也相对较高。
**二、三维地质建模技术的具体运用**1. 石油天然气勘探：三维地质建模技术可以用于油藏描述和预测，提高石油天然气的开采效率。
通过建立三维模型，可以清晰地看到油藏的形态、构造、储层物性等特征，为油田开发提供重要的决策依据。
2. 地质灾害防治：三维地质建模技术可以用于滑坡、泥石流等地质灾害的预测和防治，为政府和相关部门提供科学依据，减少灾害损失。
3. 水资源管理：通过三维地质建模技术，可以了解地下水的分布、流动和储存情况，为水资源管理提供科学依据，提高水资源利用效率。
4. 环境监测与评价：三维地质建模技术可以用于环境监测和评价，了解环境污染物的分布和迁移情况，为环保部门提供科学依据，促进环境保护。
5. 矿产资源开发：通过三维地质建模技术，可以了解矿产资源的分布情况，为矿产资源开发提供科学依据，提高矿产资源开发效率。
综上所述，三维地质建模技术作为一种新兴的技术手段，在地质科学领域具有广泛的应用前景。
三维地质建模标准
三维地质建模标准
三维地质建模标准是指地质学领域中用于描述和表示地质体的方法和规范。
这些标准可以帮助地质学家和地质工程师建立准确、一致且可重复的地质模型，从而更好地理解和预测地下地质现象。
下面是一些常见的三维地质建模标准：
1. 数据采集标准：确定采集地层信息所需的数据类型、分辨率和精度，以及数据采集的方法和工具。
2. 地质模型构建标准：确定地质模型的基本组成部分和构建流程，包括模型的边界、分区和层序，以及不同地层单元的属性和几何形状。
3. 数据集成标准：确定如何集成不同类型和来源的地质数据，包括地质剖面、测井数据、地震资料等，以建立全面且一致的地质模型。
4. 模型验证标准：确定验证地质模型的方法和指标，以评估模型的准确性和可靠性。
5. 标注和注释标准：确定如何标注和注释地质模型，以便于交流和共享地质信息。
6. 数据保存和交换标准：确定地质数据的保存格式和交换方式，以便于数据的存储、传输和共享。
三维地质建模标准的制定和遵循可以提高地质模型的一致性和可比性，减少误解和误差，从而提高地质预测和决策的准确性和可靠性。
理正三维地质建模系统（LZGeo3D）简介1208
理正三维地质建模系统(LZGeo3D)简介理正三维地质建模系统(LZGeo3D)是北京理正软件设计研究院最新研发的新一代三维地质建模系统，可直接读入“理正勘察CAD”的数据，自动生成三维地质模型。
1. 工程地质三维建模图三维钻孔图图三维连层图钻孔与岩层关系图三维地质模型图包含地表信息的三维模型图包含地表影像的三维模型图用图例表示的三维模型图用材质纹理表示的三维模型2. 三维模型编辑曲面化后的三维模型图三维断层图三维地质体编辑图标尺及图例图三维模型导出到AutoCAD图AutoCAD中三维模型渲染3. 三维地质信息查询及计算图 三维含水量分布图 岩层方量统计图 地层信息实时查询图 地层剥层4. 工程地质体的三维剖切图图 地质体竖切图 竖切后的三维实体图 地质体平切图 平切后的三维实体图 地质体斜切图 斜切剖面图图 模拟管道开挖图 模拟隧洞开挖图 模拟基坑开挖图 模拟探井开挖5. 三维工程应用图 外部管道实体导入图 外部管道实体剖切图 通过剖面查看图 挖出实体的土方量计算图 复杂实体的剖切图 复杂实体剖切后的实体断面图 复杂实体剖切后的实体断面图 挖出复杂实体土方量的计算6. 三维工程地质勘察图 绘制任意剖面图 自动生成的任意地质剖面图图地质剖面图平切图图自动生成的地表等高线图液化分区图理正三维地质建模系统(LZGeo3D)是一种全新的面向工程的三维地质建模方法，系统以钻孔数据、地形数据为基础，融合地质结构等信息，构建面向工程应用的三维地质模型。
该模型可进行任意方向、任意形状的剖切，并可直接生成符合工程勘察要求的剖面图。
系统实现了三维地质建模与工程勘察的有机结合，在工程勘察和岩土工程等领域具有广泛的应用前景。
理正三维地质建模系统(LZGeo3D)也可根据用户需要定制专业分析功能，满足用户的个性化应用需求。
价格:36000元。
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。
基于剖面的含拓扑三维地质建模技术
基于剖面的含拓扑三维地质建模技术
1.基本地质数据的组织方法
地质数据是三维地质建模的基础，只有将地质数据在计算机中合理地组织和管理起来以后，才能进行三维地质建模。
因此，要根据基于剖面的含拓扑三维地质建模的需要，对常用的基本地质数据在计算机中的组织方法进行研究。
2.基于剖面的含拓扑三维地质建模的数据模型和数据结构
数据模型是三维地质建模的关键，数据结构是数据模型的具体化，在系统软件实现上占有重要地位。
因此，要根据基于剖面的含拓扑三维地质建模的需要，研究提出一种新的数据模型，并对其对应的数据结构加以设计。
3.基于剖面的含拓扑三维地质建模方法
有了合理的数据模型和数据结构，并不等于能够建立起三维地质模型和进行必要的空间分析。
因此，要对基于剖面的含拓扑三维地质建模的方法进行系统研究。
4.基于剖面的含拓扑三维地质建模系统的初步设计与开发
开发出计算机软件是三维地质建模研究的最终目标，也是对数据模型、数据结构和建模方法的检验。
因此，要对基于剖面的含拓扑三维地质建模系统进行初步设计与开发。
应用情况及前景
成果中的原型软件还可独立应用于地质科研、矿产资源
勘探、工程地质勘察、矿井地质和地质灾害评价等地质科研、生产领域，从而促进地质行业的信息化，降低地质工作者的作业强度，节省工作时间，提高工作效率。
信息化是当前我省乃至我国各行各业的重要发展目标。
本项目的预期成果作为一个地质信息化成果，对于实现当前利用信息技术改造传统地质、采矿行业的战略目标具有很大意义。
基于含拓扑剖面的三维地质建模
讨论与结论
含拓扑剖面的三维地质建模相较于传统地质建模技术具有更高的精度和可靠性， 但也存在一些不足。例如，建立拓扑关系需要大量的人工操作，效率低下；同 时，地质信息的获取和处理也需要耗费大量时间和资源。因此，未来研究方向 应包括开发更高效的自动化算法和技术来减少人工操作和提高建模效率；同时， 也需要研究更准确的地质信息和地球物理勘探技术以获取更丰富的地质信息。
随着地理信息系统（GIS）和地质统计分析的不断发展，基于钻孔数据的三维 地质建模已成为滑坡研究的重要手段。本次演示主要探讨了基于钻孔数据的滑 坡三维地质建模方法及其在实际滑坡防治工作中的应用。
接下来是数据处理阶段，这一步骤包括数据清洗、整理、分类和归纳等。通过 对数据的处理，考古学家可以更好地理解和分析探方中的各类信息，为后续的 模型构建提供有力的支持。
最后是模型构建阶段，根据处理后的数据，考古学家可以构建出探方的三维模 型。该模型能够展示探方的形态、结构和内部特征等信息，方便考古学家进行 深入研究。此外，基于剖面的田野考古探方三维建模方法还具有以下优点：首 先，该方法可以提高考古研究的精度和准确性；其次，三维模型可以更好地展 示遗址的空间关系和格局，有助于理解古代人类的生活环境和活动方式；最后， 三维模型可以为数字化保护、管理和展示提供有力的支持。
研究方法：本次演示首先通过遥感技术和地球物理方法获剖面数据，利用专 业软件进行数据处理和分析。随后，采用体视化建模方法建立三维地质模型， 并利用图形和图像处理技术实现可视化。具体步骤如下：
1、数据采集：通过遥感技术和地球物理方法获取地质剖面数据，包括地形、 地层信息、岩石物理性质等。
2、数据处理：通过专业软件对采集的数据进行预处理和分析，提取有用的地 质信息，如地层界线、岩性分布等。
三维地质建模的用途、现状、问题、趋势与建议
一、三维地质建模的用途1.1 三维地质建模在资源勘探和开发中的重要性三维地质建模是利用计算机软件对地质数据进行处理和分析，将地质信息以三维模型的方式呈现出来。
这种技术不仅可以帮助地质学家和地质工程师更直观地理解地质情况，还可以为资源勘探和开发提供重要的决策依据。
通过三维地质建模，可以更加准确地确定矿藏的分布、构造地质体的形状和空间分布等重要信息，为资源勘探和开发提供可靠的地质依据。
1.2 三维地质建模在工程地质中的应用除了在资源勘探和开发领域，三维地质建模也在工程地质领域有着重要的应用价值。
在土木工程、岩土工程、地下工程等领域，三维地质建模可以帮助工程师更好地理解地下地质情况，预测地质灾害风险，设计合理的工程方案，提高工程施工的安全性和效率。
1.3 三维地质建模在地质科学研究中的意义在地质科学研究领域，利用三维地质建模技术可以更好地模拟地质过程、研究地质现象，为科学家提供更加直观、可靠的研究工具，推动地质学科的发展。
二、三维地质建模的现状2.1 技术发展随着计算机技术和地球科学领域的不断进步，三维地质建模技术得到了快速发展。
目前，已经出现了一系列成熟的地质建模软件，这些软件能够处理各种地质数据，实现从二维数据到三维模型的转换，为地质建模提供了强大的工具支持。
2.2 应用广泛三维地质建模技术已经在资源勘探、矿产开发、地质灾害预测、工程设计等领域得到了广泛的应用。
许多重大的地质工程项目都离不开三维地质建模技术的支持，这种技术已经成为地质领域必不可少的工具。
2.3 存在问题目前，三维地质建模技术仍然存在一些问题，比如数据质量不高、模型精度不够、计算效率低等。
这些问题制约了该技术在实际应用中的效果和范围，需要进一步的研究和改进。
三、三维地质建模面临的问题3.1 数据获取难题地质数据的获取一直是三维地质建模的难点之一。
地质数据涉及到多个学科领域，涵盖了地质勘探、地球物理勘探、地球化学勘探等多个方面，如何整合这些数据并且确保其准确性是一个重大挑战。
三维地质建模技术方法及实现步骤
三维地质建模技术方法及实现步骤三维地质建模是基于实地采集的地质数据，通过计算机技术和地质知识，将地质对象在计算机环境中进行模拟和可视化呈现的过程。
它主要用于地质勘探、资源评价和地质灾害预测等领域。
下面将介绍三维地质建模技术的方法以及实现步骤。
一、三维地质建模技术方法1.数据采集：通过地质勘探和测量技术，获取地质数据，包括地质剖面、地下水位、岩性、构造等。
数据采集应选择合适的刻度、密度和时刻，以保证三维模型的准确性和真实性。
2.数据预处理：对采集到的地质数据进行预处理，主要包括数据清洗、数据调整和数据融合等。
数据清洗是指对数据中的异常值和噪声进行处理，以保证数据的可靠性。
数据调整是指对不同数据之间的尺度、坐标和分辨率进行调整，以便进行统一处理。
数据融合是指将不同类型的数据进行整合，获得更准确和全面的地质信息。
3.数据分析与处理：根据采集到的地质数据，利用地质统计学、地质物理学和地质学模拟方法等进行数据的分析与处理，以获得地质对象的空间分布特征和属性参数。
这些分析和处理的方法包括：无标度变异函数、地质统计学插值方法和多点模拟等。
4.三维网格建模：根据地质数据的特征和属性，选择适当的三维网格建模方法。
常用的三维网格建模方法包括地形插值、体素网格建模、几何模型和随机模型等。
其中，体素网格建模是最常用的方法之一，它将地质对象分割成一系列的体素元素，用来表达地质体的几何和属性特征。
5.模型验证与修正：通过与实际地质观测数据进行比对，验证三维地质模型的准确性和可靠性。
如果发现模型存在误差或不合理之处，需要通过调整和修正模型，使之与实际情况相符。
6.可视化与分析：利用计算机技术和三维可视化软件，将三维地质模型进行可视化呈现。
通过对模型进行旋转、放大和镜像等操作，可以观察和分析地质对象的空间形态和内部结构，以提供决策依据和技术支持。
二、三维地质建模实现步骤1.数据采集：根据实际的地质勘探任务，选择合适的地质探测技术和设备，进行野外地质数据的采集。
基于地质数据库的三维地质建模技术及应用探讨
基于地质数据库的三维地质建模技术及应用探讨随着三维建模技术的不断发展与应用，基于地质数据库的三维地质建模技术已经成为地质学、矿产勘探等领域不可或缺的工具。
本文从三个方面探讨了这一技术的研究现状、应用价值与未来发展方向。
一、基于地质数据库的三维地质建模技术研究现状在当前三维建模技术的主流成果中，基于地质数据库的三维地质建模技术占有相当重要的地位。
地质数据库建模技术可以将不同详细度、不同类型、不同地域的地质数据以一种有机的方式统一起来，并通过三维呈现方式清晰地表现地质现象、矿产富含区域等。
目前，基于地质数据库的三维地质建模技术主要有以下研究方向：1. 数据模型方向。
目前三维地质建模采用的数据模型主要分为两类：基于网格的模型和基于对象的模型。
前者是以网格作为三维空间的整体，通过对网格的控制来模拟不同地质特征，后者则以对象为单位进行建模，可以更加快速地处理不同类型的三维地质数据。
2. 渲染技术。
渲染是三维地质建模的重要环节，决定了建模结果的可视化效果。
目前使用的渲染技术主要有三种：立体造型、贴图和光线追踪。
不同的渲染技术适用于不同类型的地质结构，选择正确的渲染技术有利于优化建模结果。
3. 数据空间分析。
数据空间分析技术能够根据矿床分布、横向规律等数据统计的结果，用于精确估算储量、矿化程度等方面。
二、基于地质数据库的三维地质建模技术应用价值1. 地质学研究。
基于地质数据库的三维地质建模技术是地质学领域的重要工具，可以对不同地质体进行立体分析、可视化展示和模拟，帮助地质学家更好地理解和研究地球内部构造，进而推进整个地质学领域的科学发展。
2. 矿产勘探。
基于地质数据库的三维地质建模技术为矿产勘探的开发提供了技术支撑。
依靠系统性、高度精准的三维建模分析方法，可以更加全面地认知区域内矿产结构类型，有效提高勘探效率，减少资源浪费。
3. 工程建设。
基于地质数据库的三维地质建模技术应用于工程领域，不仅能够辅助工程设计，还可以通过模拟地层变化等预测不同自然灾害（如地震、泥石流等）的发生和爆发影响，进而对项目风险管理提供有效支持。
Petrel三维地质建模
C B 2 5 D -4 C B 2 5 1 B -4
C B 2 2 A -2 CB11E-6 CB11E-5
CB22 C B 22 C -1
C B 1 1 E -4
C B 2 2 C -6
CB11G-4 CB11E-1 C B 1 1 D -6
CB22C-3 CB253
CB11E-3 CB11D-5
C B 2 5 C - 5 C B 2 5 C - 4C B 2 5 C - 3
C B 22D -4 C B 2 2 B -3
C B 2 2 D -2 C B 2 2 B -6 C B 2 2 B -1
C B 2 5 C C- 6B 2 5 C - 1 C B 2 5 C - 2
C B 1 1 F -4 C B 11 F -6
地震解释明化镇 底解释层面
三维空间精细调整技术
(2) 断距精细调整
上升盘 定型点
下降盘 定型点
三维空间精细调整技术
（3）测井解释断点归位
CB251B-5测井 对比断点,缺失
Ng43-52层
通过地震＋井对比,对断点进行调整,进而理顺了断层,分层也变得更加合理.
三维空间精细调整技术
（3）测井解释断点归位
419
384
Ng5
457
367
断层自动解释技术
砂组
相同 不同 井组 井组
Ng1+2 312
456
Ng3
388
403
Ng4
419
384
Ng5
457
367
三维空间精细调整技术
砂组
相同 不同 井组 井组
Ng1+2 312
456
Ng3
三维地质建模技术的研究与应用综述
三维地质建模技术的研究与应用综述摘要：三维地质建模现已广泛应用于地质领域，为直观形象地展现地质体及地质信息的三维空间展布特征，利用地质调查、地球物理探测、钻探等方法手段获取可靠的地质数据构建三维地质模型。
鉴于深度、复杂性和特殊性，传统的勘查方式只能满足单一需求，对城市地下空间建设的把控捉襟见肘。
因此，利用城市地质调查取得综合性数据，开展片区地质体的三维地质建模，客观准确反映城市地下空间的现状及发展趋势，成为当前城市开发建设的重要组成部分。
本文对三维地质建模的基本原理和技术流程进行了概述，介绍了常用的三维地质建模软件，详细阐述了城市地下空间三维地质建模方法，并对城市地下空间三维地质建模的应用进行了探讨。
本文以期为提高城市地下空间利用效率，保障工程施工质量和安全提供借鉴和参考。
关键词：三维；地质建模技术；应用引言作为一种融合了地质学、地理信息科学和计算机等学科的综合技术手段，三维地质建模将钻孔、剖面、物探等庞杂的地质信息通过有效的数据模型管理起来。
在此基础上，结合地层划分、数据插值、曲面拟合等手段和算法，将地质体通过直观的三维地质模型展示出来。
此外，与地表建模不同的是，三维地质建模除模型的展示和查询以外，还需要开发出虚拟钻孔、剖面切割、等值线/面分析等配套工具，满足地质分析和工程建设应用的实际需求。
三维地质建模的技术手段使专业性强、肉眼不可见的地质信息得到直观展现和应用，从而代替传统的钻孔柱状图、地质剖面图，在近二十年间，被越来越多地应用在石油、采矿、城市地质、隧道建设、水利水电工程等领域。
1三维地质模型的构建1.1三维地质建模数据基础三维地质建模的数据主要来源于工程测绘、工程钻探和工程物探等技术所得的地表、地层、断层等信息，可生成具有空间三维坐标的各类点、线、面、体要素构建形成三维地质模型。
1.2三维地质建模方法为实现三维地质模型的精细化，本文综合工程物探和工程钻探成果信息建立钻孔数据库，以此为数据基础建立三维地质模型。
基于地质数据库的三维地质建模技术及应用探讨
基于地质数据库的三维地质建模技术及应用探讨地质数据库是地质信息管理的重要工具，其中三维地质建模技术是一种将各种地质数据以三维数字模型形式表示的方法。
本文将探讨三维地质建模技术及其应用。
三维地质建模技术主要包括以下几个步骤：首先，收集和整理地质数据，包括钻孔数据、地质剖面、地球物理数据等。
其次，对数据进行预处理，清理异常数据，统一坐标系等。
然后，根据特定的地质模型方法和原理，通过插值算法生成各个地质属性的三维分布。
最后，根据需要进行可视化处理，以便于地质研究和应用。
三维地质建模技术有许多应用。
首先，它可以用于矿产资源开发和评估。
通过建立三维地质模型，可以准确地描述矿床的几何形态、物质组成等特征，为矿产资源的开发提供可靠的依据。
其次，它可以在地质灾害预测和防治中起到重要作用。
通过将地质数据与地质模型结合起来，可以识别出可能发生地质灾害的区域，并进行预测和预警。
此外，三维地质建模技术还可以应用于地下工程设计、地质环境评价等方面。
然而，三维地质建模技术还面临一些挑战和难点。
首先，地质数据的获取和整理是三维地质建模的基础，但地质数据的质量和完整性往往难以保证，这给建模带来一定困难。
其次，建立准确的地质模型需要考虑多个地质特征的相互作用，如岩性、构造、断裂等，这需要多学科的协作和综合分析。
另外，三维地质建模技术的计算量较大，对计算能力和算法的要求比较高。
总的来说，三维地质建模技术是一种很有潜力的地质信息处理和分析方法，其在矿产资源开发、地质灾害预测和防治等方面具有重要的应用价值。
但是，三维地质建模技术的应用仍面临一些挑战，需要进一步完善和发展。
未来，我们可以进一步研究和改进三维地质建模算法，提高数据质量和完整性，加强地质信息的标准化和共享，以促进三维地质建模技术的应用和推广。
除了前文提到的应用领域外，三维地质建模技术还能够在其他地质研究和工程实践中发挥重要作用。
首先，三维地质建模技术可以用于地质勘探与探测。
三维地质建模标准
三维地质建模标准一、建模方法1.1概述三维地质建模是一种通过对地质数据进行分析、理解和模拟，以构建三维地质模型的方法。
该方法广泛应用于地质勘探、矿产资源评价、地质灾害预测等领域。
1.2建模过程三维地质建模过程一般包括以下步骤：（1）数据收集：收集与地质相关的数据，如地形地貌、地质构造、岩石类型、矿产分布等。
（2）数据预处理：对收集的数据进行清洗、整理、转换等操作，以满足建模需要。
（3）模型建立：利用专业软件，根据处理后的数据建立三维地质模型。
（4）模型质量评估：对建立的模型进行质量评估，包括准确性、精度、完整性等方面。
（5）模型应用：将建立的模型应用于实际工程中，如矿产资源评价、地质灾害预测等。
二、数据规范2.1数据来源三维地质建模所需的数据来源应可靠、准确、完整，包括但不限于以下来源：（1）实地勘测数据；（2）地球物理数据；（3）地质调查数据；（4）遥感影像数据；（5）矿产资源数据等。
2.2数据格式三维地质建模所需的数据格式应统一、规范，包括以下格式：（1）GeoTIFF；（2）ESRIShapefile；（3）AutoCADDXF等。
三、模型质量评估3.1准确性评估模型准确性的评估应基于实际地质情况和建模数据进行对比和分析，一般采用专家评审、实地考察、统计检验等方法进行评估。
3.2精度评估模型精度的评估应采用专业的测量和计算方法，对模型的细节和整体进行评估，一般包括平面精度和高度精度两个方面。
3.3完整性评估模型完整性的评估应考虑模型的覆盖范围、模型特征的完整性和地质特征的完整性等方面，以确保模型能够全面反映地质情况。
四、模型应用标准4.1矿产资源评价利用三维地质模型可以精确预测矿产资源的分布和储量，为矿业开发提供科学依据。
应用标准包括矿产资源的类型、分布范围、储量估算等。
4.2地质灾害预测三维地质模型可以揭示地质构造特征和岩体结构特征，能够预测和评估地质灾害的风险和影响，为灾害防治提供参考。
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变差函数反映储层参数的空间相关性，能否求得理想 的变差函数，并将成果应用到属性模型的建立中，是 随机建模工作的一个关键。在实际建模过程中，参考 地质概念模式来估计变差函数的各项参数，即根据河 道发育的方位、延伸长度、河道宽度、纵向沉积单元 厚度来确定主方向、主次变程。由于在纵向上有逐点 解释的物性数据，因此，从实际资料中能够计算和拟 合出变程、基台值，得到关于储层纵向上物性分布的 结构特征。
Impedence
Resistor
三维地质建模的优越性
三维地质建模之所以受到重视是因为其以 下优越性： ① 逼真的三维动态显示效果，使不熟 悉地质结构和构造复杂性的人对地质空间 关系有一个十分直观的认识。 ② 强大的可视化功能，可提高对难以 想象的复杂地质条件的理解和判别，为勘 察、井位论证等工作提供验证和解释。 ③ 强有力的数据统计和空间变化交互 式分析工具，使地质分析功能加强，灵活 性提高。
把抽象的东西具体化，把没有想到的东 西凸现出来，提高研究水平。
地质建模在油田开发中的作用
严格的讲， 地质建模已经不能算是 严格的讲 ， 很新的技术， 在国外， 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 发展了几十年 ， 中国自上世纪 年代 末开始引入EsrthVision以来， 也已经 以来， 末开始引入 以来 发展了快二十年。 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， 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三个 方面作用： 一是： 方面作用 ： 一是 ： 地质体的数字化表 二是为数值模拟提供基础模型； 述 ； 二是为数值模拟提供基础模型 ； 第三是用于油藏的整体评价， 第三是用于油藏的整体评价 ， 例如油 藏勘探开发的风险评价。 藏勘探开发的风险评价。
三维网格的建立
三维网格的建立
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数据加载以后要形成三维网格框架，地震解释成果、各类散点数据进 数据加载以后要形成三维网格框架，地震解释成果、 行有机的结合。软件本身提供很多工具。 行有机的结合。软件本身提供很多工具。 三维网格建立的好不好主要看和原始数据，地质实际情况符合的好不 三维网格建立的好不好主要看和原始数据， 好。 基本数据的集成和三维网格的建立这两部分工作，工作量非常大，是 基本数据的集成和三维网格的建立这两部分工作，工作量非常大， 建好模型的基础。 建好模型的基础。
建立三维地质模型的最终目的是更细致、准确地研究地下的 油藏，为油藏开发提供可靠依据。分为两个部分：静态描述 和动态模拟。
数据集成的目的是得到更多更准确数据
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其实三维地质模型的建立就是对地质体的数字化 表述的过程，例如，建立地质模型需要将钻井分层数 据、井位坐标、钻井轨迹、测井曲线、测试资料、地 震解释成果等多种资料加载到计算机内，三维地质模 型本身也可以产生各种成果图件，这就相当于建立了 一个完整地基础资料和成果数据库。因此，一个精细 的地质模型应该起到一个地质研究数字平台的作用。 从这个模型中可以随时提取各种地质研究和油藏开发 所需要的资料。例如，它应该是一个可靠、落实的钻 井资料和地层对比数据库；可以随时从中提取构造图、 地层等厚图、砂岩厚度图、岩石物性等值线图、断面 图等基础研究图件以及任意部位和方向的油藏剖面图、 储层分布图等油藏研究成果图件。研究人员可以随时 根据模型对开发方案进行调整。
首先，我们得承认，井间存在 不确定性，资料越少，不确定性 就越大。不是通过插值就能得到 的，地下是复杂和未知的，资料 再详细，也有不确定的时候，因 此地质统计无时不在，在集成所 能获得的资料的情况下合理运用 地质统计并不是在玩数值游戏。
三维地质建模 在油田基础地质研究中应用
勘探开发研究院跃进项目部
什么是三维地质模型
随着计算机技术的飞速发展， 随着计算机技术的飞速发展，三维地质建模技术越来越受到地学界的重 并成为地质可视化技术的一个热点。所谓三维地质建模， 视，并成为地质可视化技术的一个热点。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、 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， 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 地质研究一门新的技术。到目前，已经形成了相当的规模， 地质研究一门新的技术。到目前，已经形成了相当的规模，各类软件层 出不穷，像早期的EsrthVision，Landmark中的 中的startmod等等 但这些 等等,但这些 出不穷，像早期的 ， 中的 等等 软件始终没有在各个油田应用起来， 软件始终没有在各个油田应用起来，地质建模真正在中国各油田应用起 来，是当Petrel，RMS，Gocad, Fasttracker等等这些软件出现以后。 是当 ， ， 等等这些软件出现以后。 等等这些软件出现以后
根据所提供的原始资料，我们依照 根据所提供的原始资料，我们依照PetrelTM软件 的数据输入格式对原始的资料进行整理。 的数据输入格式对原始的资料进行整理 。 以下 是作为本次建模的输入文件： 本次建模的输入文件 是作为本次建模的输入文件：
1.井位坐标文件 井位坐标文件(wellhead.txt) 井位坐标文件 2.分层数据文件 分层数据文件(welltop.txt) 分层数据文件 3.测井曲线文件（las / ASCII) 测井曲线文件（ 测井曲线文件 4.地震解释层及断层文件（seiswork 地震解释层及断层文件（ 地震解释层及断层文件 fault） horizon and fault） 5.岩性及相带(离散 岩性及相带 离散 岩性及相带 离散) 6.测井综合解释结果 连续 测井综合解释结果(连续 测井综合解释结果 连续) 7.气水界面 气水界面
地质建模的目的和意义 油气田的勘探评价和开发阶段都需要对油藏的构造形态和储层分布特征进 行细致的描述和研究。人们最初使用各种平面趋势图件和属性数据综合统 计结果作为油藏描述和储量计算的标准和依据；然而随着精细油藏描述的 客观需求的增加，传统的平面图、剖面图以及数据统计分析图表已经难于 满足人们对于油藏认识的渴求。同时计算机模拟技术的不断发展和计算机 硬件的不断更新换代，使得三维整体数据油藏描述技术逐渐成熟起来。严 格的说，三维整体数据油藏描述技术可以分为互相衔接的两大部分：油藏 静态描述和油藏动态模拟。而目前我们的工作核心就是油藏静态描述，即 地质建模。 地质建模的方法和手段 地质建模技术完全依托于地质统计学基本原理，使用数学算法的手段来 模拟地质现象。
油藏构造模型
构造建模包括2个主要部分，即地层层面模型和断层模型。从建模软件上我们 是通过以下几个步骤实现构造模型的建立： 断层模型（Fault Modeling）、三维网格化（Pillar Gridding）、地质层格架 建模（make horizon）、时深转换（Depth conversion）、地层结构建模（Make Zone）、层细剖分模型（layering）。地层层面控制了所模拟的地质体在空间的 位置，断层模型控制了工区内各断块的边界及配置关系。构造模型主要依靠井点 资料和地震解释成果，通过井点的分层资料和井间地层的对比，就可以比较好的 控制该区构造形态及断层发育情况。
沉积相模型
沉积相模型
沉积相的分布是有其内在规律的。相的空间分布与层序地层之间、相 与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系，因此，相建模 对属性建模影响很大。 在三种常用的沉积相建模方法中，截断高斯域要求目标相具有排序关 系，不适用于扇相储层内部复杂的微相砂体的成因关系；指示模拟要 求给定不同相的变差函数，这对于少井区不甚现实，而且象所有基于 象元的随机模拟方法一样，模拟结果不能很好地恢复相的几何形态。
层面模型主要根据井间克里金插值方 法建立，基本层面由个标准层为基本 骨架，细分层的划分，精确建到小层。 例如在乌南，为了准确匹分Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个油组的139个小层， 在建模前制作了283个小层及小层间 的厚度图，准确的匹分了乌南油田的 小层。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
构造模型
跃进二号油田断层和层面构造特征 乌南油田断层和层面构造特征
好的地质模型就是对地质体的数字化表述
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其实三维地质模型的建立就是对地质体的数字化 表述的过程，例如，建立地质模型需要将钻井分层数 据、井位坐标、钻井轨迹、测井曲线、测试资料、地 震解释成果等多种资料加载到计算机内，三维地质模 型本身也可以产生各种成果图件，这就相当于建立了 一个完整地基础资料和成果数据库。因此，一个精细 的地质模型应该起到一个地质研究数字平台的作用。 从这个模型中可以随时提取各种地质研究和油藏开发 所需要的资料。例如，它应该是一个可靠、落实的钻 井资料和地层对比数据库；可以随时从中提取构造图、 地层等厚图、砂岩厚度图、岩石物性等值线图、断面 图等基础研究图件以及任意部位和方向的油藏剖面图、 储层分布图等油藏研究成果图件。研究人员可以随时 根据模型对开发方案进行调整。能做到这样一个模型， 建模的第二作用和第三个作用即为数值模拟提供基础 模型和用于油藏的整体评价也就应纫而解。
基本数据的集成
建模所需的基础数据
2．数据准备及加载 ． 原始资料
1．井位坐标库（斜井资料） ．井位坐标库（斜井资料） 2．地层分层库 ． 3．小层分层库 ． 4．地震数据体（SEGY、反射层解释文件、断层文件） ．地震数据体（SEGY、反射层解释文件、断层文件） 5. 速度场 . 6．沉积相描述库 ． 7．测井曲线（GR，AC，RLLD，SP） ．测井曲线（ ， ， ， ） 8．孔隙度，渗透率，饱和度资料 ．孔隙度，渗透率， 9．气水界面 ．
目前计算机所作的相图还不能替代手工制作的，一些已 成熟的沉积相研究成果通过数字化加入到软件平台中。
油藏储层属性模型
孔隙度模型 渗透率模型 饱和度模型
变差函数
为了达到属性分布模拟符合岩性分 布的基本规律，在具体的模拟算法 上，我们尽可能使用一些地质约束， 有相控条件的当然要建立沉积相模 型。没有相控条件的，主要靠地质 参数来约束。保证井上散点数据最 大限度的保真，结合地质学家所做 的相分析或者我们所做的储层模拟 边界。第一步是统计各沉积微相中 岩石物性的分布特征；用区域化变 量的空间变差函数，来描述油田储 层渗透率、孔隙度等参数的空间分 布特征；求取各参数的实验变差函 数，选择合适的理论变差模型，拟 合理论变差模型的各项参数。