地质体三维建模方法与技术指南
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。
Geostation-三维地质建模指南(水利项目)
Geostation在水利项目中的应用指南一前言地质勘察工作主要分为外业和内业两大块。
其中，地质工程这一行业发展至今，外业勘察技术手段不外乎地质野外测绘、钻探、物探几种常用手段，而这几种常用手段除钻探及物探设备可以不断更新外，其他方面几十年来并无颠覆性的革新技术出现。
因此，地质工程行业的发展主要突破口在于地质数据的内业整理。
虽然内业整理，从老一辈的手绘地质图到现在二维CAD绘地质图，已经是一巨大飞跃。
但今天，为了更有效率更节约成本，显然扁平化的勘察设计已经不能满足要求。
这时，BIM概念应运而生。
为了实现地质模块的三维化，适于地质建模的专业软件逐渐被开发，其中主要一款软件为Geostation。
GeoStation软件是华东院重点研发的计算机辅助软件，按照工程地质勘察和土木工程设计业务需求，集数据管理、地质建模、分析计算、二维出图、土木设计等模块于一体。
GeoStation主要基于Bentley MicroStation V8i CAD平台开发，通过Microsoft SQL Server和Project Wise两个数据服务平台，实现用户及客户端对工程地质数据库和Documents的异地远程访问、存储。
系统具有数据管理、地质建模（三维设计）、二维出图、计算分析、WEB浏览等模块，各模块之间通过网络和数据库实现无缝集成。
GeoStation已经应用于中国10多项大型、巨型水电水利工程项目，建立了数十个工程地质数据库和三维地质模型。
二模型意义GeoStation主要服务于水电、水利工程，通过执行其他行业标准对系统做定制开发，能广泛地应用于工民建、地铁、公路、桥梁、城市、海洋、石油、矿山等地质工程领域。
由于Geostation涉及地质领域众多，但在各个领域所执行的准则又不尽相同，因此，需要建立各个地质领域的三维建模标准。
在水利领域，地质三维模型的主要作用有以下：①能将地质钻孔立体反映在图件中，利于纠错；②能更直观有效的反映地面以下的地层情况，包括透镜体、暗浜的范围；③能方便地质解译分析与评价；④能更方便的指导施工开挖，沉桩等。
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）。
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（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
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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。
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二、地质建模技术发展的现状
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（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”。
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（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。
地质体三维建模方法与技术指南
地质体三维建模方法与技术指南本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March内容简介本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。
本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。
【节选】(一)地下水三维地质建模所需数据类型在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。
具体来说，为刻画三维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种：1．地表数字高程模型(DEM)数据地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。
DEM数据比例尺有多种，其中，全国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国界外延25公里采集数据。
地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等，DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分布图确定。
对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。
另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用地形图生产。
地质体三维建模及滑坡分析
地质体三维建模及滑坡分析N图1 地形面平面显示（等高线为10m间距）N图2 地形面平面显示（根据高程赋予不同颜色）图3 地形面立体显示（等高线为10m 间距）图4 地形面和基岩顶面平面显示图中地形面用浅黄色显示，地形面的2m 等高线用黄色显示，10m 等高线用绿色显示。
基岩顶面用紫色显示，基岩顶面的等高线为2m 间距，用红色显示。
从图4可以看出钻孔范围内的地形面与基岩顶面的关系。
N图5 基岩顶面的平面显示（根据高程赋予不同的颜色）1层，坡洪积土，亚粘土含碎石2层，洪坡积土，碎石土3层，岩堆，块石土5层，基岩，为泥岩shui1，覆盖层水shui2，基岩顶面水图6 钻孔资料显示从图6可以看到每个钻孔揭露的地层岩性，以及覆盖层水和基岩顶面水在钻孔处的出水位置、水的厚度、含水层的岩性。
fugaiceng, 覆盖层jiyan, 基岩图7 覆盖层和基岩的立体显示图8 覆盖层和基岩的剖面显示图6是well，然后做了region和marker，用不同颜色表示了。
图7是做了一个SGrid，然后用一个面将它分为两个region了，图8是sgrid的剖面显示。
讨论区：有几个问题请教大家，帮帮忙啊！谢谢！1、我感觉well的marker的颜色是自动设置的，而且不能改，只能通过修改名字系统配给另一种颜色。
而且保存后重新打开，它的颜色又变了。
我是好不容易才把水的颜色变为绿色和蓝色的。
2、SGrid生成region的时候，所用的surface必须能完全切开SGrid。
而我希望是中间有两个面围成一个封闭的部分（范围比较小）也能生成一个region。
就像面包中有一个杏仁的东西。
3、生成的面按属性（比方是高程）动态出现。
如模拟水从较高的一个地方流向较低的地方，就是一个面按高程逐渐出现。
SGrid生成region的时候，可以用中间两个面围成一个封闭的部分（范围比较小）也能生成一个region。
浅述工程地质三维空间建模技术
浅述工程地质三维空间建模技术0.引言工程地质作为一项科学技术，常用于工程建筑有关的地质问题方面。
例如城市的规划、楼盘建设、修路、水电和采矿等。
工程地质的研究对象是工程地质性质及其演变规律，主要包括地层、岩性、构造以及地下水等因素。
地质工程的理论依据是利用工程勘察钻孔数据完全可以近似构造出不同地层复杂体单元，进而乐意构建出三维区域地质剖面图，以作为专业人员进行观察、分析、操作和课题的研究。
然而，受某些客观因素的影响如计算机软件和硬件性能的限制，工程地质学领域的三维空间数据模型始终处在探讨和试验阶段，发展及其缓慢。
这导致无法利用空间数据模型来解决地质领域地层构造方面的问题。
如果从其他方面去分析，就会因为三维空间对象及其复杂的应用使得没有能满足其他很多专业领域的三维建模要求的数据模型。
1.区域地质剖面体构造解析1.1 工程地质研究的主要空间对象工程地质各类空间对象构造的基本元素是钻孔数据。
现代先进探测仪器取代了传统的钻探手段，数据勘探采样结果都可以译成基本钻孔数据，反映出不同埋深的地层分类特征及岩土力学性质。
钻孔必须依照工程地质图示规范要求，构造钻孔柱状图、二维工程地质剖面图和三维地质剖面图，以此来分析和评价工程地质。
构图要素中的空间对象主要包括七大要素：三维点、先线、环、面、曲面、体元、复杂构造体。
这七大要素中，复杂构造体为根，三维点为叶节点，它们形成层次树状结构，相互之间包含着基本的拓扑关系。
1.2 三维区域性地质剖面体的构造解析三维区域性地质剖面体是反映勘探区域地质构造的复杂体对象，由表达地层结构及走向的不同规则构造体叠形成，因此区域性地质剖面体的三维建模过程就可以分解为对探明地层的逐一构造过程，最后形成基于地层体域表达的完整三维模型。
2.建模方法及其思想的融合2.1 建模方法工程地质三维空间建模方法主要有单元分解法、构造实体几何法和边界表示法。
单元分解法用不同类型的单元体元，分解构造实体来反映实体本身的细节，各体元之间存在不相交公共面，只要有足够多的基本体元就能够运用单元分解法来进行三维表示。
三维地质建模技术方法及实现步骤
由于研究的深入，过去储层表征、随机建模领域主要利用井 资料分析相带空间展布及物性空间特征的基本格局正在被突破! 地震资料在储层随机建模中的应用越来越多，如岩相建模时地震 速度的应用，模拟退火算法中地震资料和露头及井资料的结合等。 由于这些进展，随机建模的思路与方法也开始在地震反演中得到 应用。
曲线，地质家手工对比到可能的最小单元（一 般为砂组，或三级旋回），计算机建模时按一 定的地质规律进一步机械劈分。
对于我国陆相沉积，尽可能正确控制到“十 米
级”单元。
小层对比仍有一定的经验性（艺术）。
模拟单元划分
网格设计 平面: 50×50M
纵向细剖分 Layers: 107
网格单元数 125×38×107，
这些算法所产生的结果均是确定性的。 这些传统的插值算法，仅考虑到观测点与 待估点之间的距离，而没有考虑到空间位 置之间的相互关联，既地质规律所造成的 储层参数在空间上的相关性，应用效果不 尽人意。这个时期，开创了用数学方法解 决地质问题的先河。
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)
总单元数508250
建模范围
三维断层模型
构造建模 采用确定 性建模， 因为构造 基本是确 定的，没 有随机性
三维断层模型 (Fault Modeling)
三维油组框架模型
Make-Horizons
三维地质结构模型
Make-zones 三维地质结构模型
三维垂向网格剖分模型
Layering
垂向平均网格厚度0.5米
三维地质建模
假设把n个城市看作图的n个顶点，边表示两个城市之间的线 路，每条边上的权值表示铺设该线路所需造价。铺设线路连接n 个城市，但不形成回路，这实际上就是图的生成树，而以最少 的线路铺设造价连接各个城市，即求线路铺设造价最优问题， 实际上就是在图的生成树中选择权值之和最小的生成树。构造 最小生成树的算法有很多，下面分别介绍克鲁斯卡尔(Kruskal) 算法和普里姆(Prim)算法。
区采用较大的体元，在异质区不断细分直至各子区内均是
同质体元为止。 八叉树模型的数据结构是是将所要表示的三维空间 V按X、Y、Z三个方向从中间进行分割，把V分割成八个 立方体，然后根据每个立方体中所含的目标来决定是否对
各立方体继续进行八等分的划分，一直划分到每个立方体
被一个目标所充满，或没有目标，或其大小已成为预先定 义的不可再分的体素为止。是三维栅格数据的压缩形式。
点的内插
点的内插法可以采用：
移动平均法； 局部函数法；
克里格（Kriging）内插法。
移动平均法
在局部范围（或称窗口）内计算n个 数据点的平均值.
窗口的大小对内插的结果有决定性的影响。 小窗口将增强近距离数据的影响； 大窗口将增强远距离数据的影响，减小近距离数据的 影响。
局部函数法
线的抽稀与加密—剖面方向的统一
（2）初始地质界面的构建
（3）地质体的封闭
（4）拓扑关系的构建 （5）地质界面加密与插值 （6）三维模型的局部修正
5、基于任意剖面多约束三维地质建模
所解决的问题： （1）避免了近平行剖面选取纵向或横向单一剖面构建三
维地质模型的局限性；
（2）对于两个剖面之间距离较大时产生的“空白区域”，
4.2 褶 皱
NJUT
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。
矿山三维地质建模技术与测量方法
矿山三维地质建模技术与测量方法矿山是人类开采地下矿藏的重要场所，而对于矿山的地质模型的建立以及准确的测量方法，是保障矿山的安全运营和高效开采的关键。
随着科技的不断发展，矿山三维地质建模技术和测量方法也在不断创新和改进。
一、激光扫描技术的应用激光扫描技术是近年来矿山地质建模中被广泛应用的一种技术。
通过激光扫描仪扫描矿山的地质构造、洞穴结构等信息，可以快速获取大量的地质数据，从而构建起矿山的三维地质模型。
激光扫描技术具有非接触性、高精度和高效率等特点，能够准确地捕捉到地质结构的实际情况，为后续的矿山设计和运营提供有力的支持。
二、电测深法及其优势电测深法是一种测量矿山地质的重要方法。
通过在地下设置电极系统，通过测量电阻来获取地下各种地质体的信息。
电测深法在矿山三维地质建模中起到了至关重要的作用。
与传统的地质勘探相比，电测深法具有测量范围广、准确性高、快速便捷等优势。
利用电测深法可以快速获取地下地质体的分布特征，为矿山三维建模提供了重要的数据基础。
三、地球物理方法的应用地球物理方法也是矿山地质建模和测量中常用的一种技术手段。
地球物理方法包括地震勘探、重力勘探、电磁法等，通过测量地球的物理场以及物质对这些场的响应，来推测地下各种地质结构和矿产资源的分布情况。
地球物理方法具有非破坏性、全面性和高分辨率等特点，可以在一定程度上补充其他勘探方法的不足。
在矿山地质建模和测量中，地球物理方法常常与其他技术相结合，以获取更加全面和准确的地质信息。
四、地下雷达技术的发展地下雷达技术是一种通过发送电磁波并接收其反射信号来获取地下结构和地质信息的技术。
地下雷达技术在矿山地质建模和测量中具有重要的应用价值。
通过地下雷达可以实现对地下地质结构、管道走向等的快速探测，提供矿山建设和运营的重要数据支持。
随着地下雷达技术的不断发展和改进，其测量精度和分辨率也得到了大幅提高，为矿山地质建模提供了更加可靠的数据支持。
总结：矿山地质建模和测量是矿山开采中至关重要的环节。
城市地质三维建模流程
三维地质结构建模二，数据分析1.了解当地情况：根据甲方提供的数据，了解当地的地质情况。
特别是当地有断层、软弱层、夹层等复杂地质体时，要根据文字报告，地质图，剖面图等确定复杂地质体的范围，大小，以及切割地层的上盘，下盘。
2.确认甲方要求，反馈数据的有效性：在了解了当地的地质情况以后，还要进一步确定甲方的要求。
一般甲方的要求包括：模型要尽量多的利用甲方提供的数据；做出的模型做切面，切块，要与原数据保持一致；模型的轮廓要满足甲方的要求；特殊地质体的位置，范围，大小等要满足甲方的要求；模型体内不能有空的部分。
另外，不同的客户还会有一些不同的要求。
明确了甲方要求以后，要重新审核一下甲方提供的数据，有异议的地方要尽快给甲方反馈，沟通，以免耽误下一步的工作进程。
3.构想模型：在明确了甲方的要求，并且熟悉了提供的数据之后开始构想模型。
主要包括对地质情况的理解（特别是一些复杂地质体的理解）：一般从甲方提供的剖面图中可以确定在特定区域内地质体的分层情况，同时参考地质图（剖面图）可以确定一些复杂地质体的分布范围。
建模的目的：一般城市地质结构建模分急促和地质建模，工程地质建模和水文地质建模等等。
在建模工作开始之前要确定甲方的目的。
总之，在完成了以上的工作就开始建模了，建模过程中要多思考，与甲方多沟通，保证模型既精确又美观。
三，确定建模方法按照方向（城市地质和矿山地质），以项目为例，简单分析几种建模方法，确定用哪种方法构建模型；包括其他平台五，构建模型1.基于约束剖面的钻孔建模基于约束剖面的钻孔建模是根据钻孔和一些二维的约束剖面，来构建三维地质结构模型的方法。
其建模的操作和步骤可大致分为二维操作和三维操作两各部分。
（1）二维操作：二维操作的目的是为后面的三维操作做准备。
通过二维系统将甲方提供的原数据转化为可以满足三维系统操作的点面数据。
具体包括钻孔文件（.drl文件）的生成；虚拟钻孔文件（.drl文件）的生成；剖面文件（.sec文件）的生成；引导剖面（.sec文件）文件的生成；边界剖面（.sec文件）的生成；剖面的修改和编辑。
三维建模论文：三维地质建模技术的研究与应用.doc
三维建模论文：三维地质建模技术的研究与应用摘要针对萨北开发区井网密度不断加大、剩余油分布高度零散的实际情况,二维的砂体沉积相带图和构造图已不能满足特高含水后期工作的需要。
充分利用三维可视化建模软件的功能,描述密井网条件下的精细构造特征和砂体发育特征,揭示储层厚度、渗透率、孔隙度等属性数据的分布状况,为寻找剩余油富集区提供地质依据,并为油藏数字化工作探索出一条切实可行的方法。
关键词: 三维可视化建模软件构造1、三维地质建模技术的关键1.1 建立三维构造地质模型的技术关键构造模型的建立主要由断层模拟、三维网格化、建立地层格架三部分组成,它是三维地质建模的基础,其精度直接影响到最终的模拟结果。
在建模流程中, Petrel软件定义断层的方法很多,根据断层polygon、地层解释层面、输入的构造图、fault stick、断点都能生成断层。
萨北开发区断层主要由测井解释对比得到的断点信息确定的,因此采用断点信息来构建断层。
利用断点信息,通过make surface形成断层面,断面转换成模拟断面形状的线,线转换成模型中定义断层形状的Key Pillar。
断层模型建好后,利用已建立的断层和设置的边界经过Pillar网格化、make horizon、make zone三个步骤建立骨架模型。
垂向上则利用地层对比结果,建立地层格架。
1.1.1校正斜井轨迹与斜井断点数据由于斜井只有地面坐标和地下坐标,断点深度是测量深度,在二维上进行断点组合难度大且准确率低,所以在建立构造模型时,应用petrel软件内置的斜井轨迹校正程序,输入斜井的井斜角、方位角数据,建立斜井轨迹模型。
对斜井的层面海拔深度进行校正,将测井解释层面深度回送到斜井井轨迹上,输出斜井轨迹数据,将对应层面点坐标及垂深进行校正。
校正后使断点与斜井轨迹吻合,能准确反映出断点空间的真实位置,降低组合难度。
图1 斜井断点与轨迹图2 lock to well top 示意图1.1.2确保断层面穿过油层部位断点结合断点平面上分布形态、断距变化的规律、断层面倾向和性质以及断层面两侧地层层位落差等,从上到下逐层将油层部分断点于相邻的Key Pillar进行锁定,确保断层平面在油层部位穿过断点。
如何进行三维地质建模与勘探
如何进行三维地质建模与勘探三维地质建模与勘探是一项重要的工作，它通过对地质信息的收集、分析和整合，以生成具有三维几何属性和地质属性的地质模型。
这个过程可以帮助地质学家了解地下构造、资源分布和地质过程，从而为地质勘探和矿产资源开发提供有力支持。
本文将介绍如何进行三维地质建模与勘探的一般步骤和关键技术。
首先，在进行三维地质建模与勘探之前，需要进行地质信息的收集和整理。
这包括场地调查、地质钻孔、地球物理探测等。
通过这些工作，可以获取岩层分布、地下构造和资源赋存等方面的信息。
此外，还需要对地质数据进行评估和验证，以保证数据的准确性和可靠性。
接下来，需要进行地质数据的处理和解释。
这包括数据的清洗、整合和转换。
数据清洗是指通过去除异常值、噪声和冗余信息等，提高数据质量。
数据整合是指将不同来源和不同类型的数据进行融合和统一，形成一致的数据集。
数据转换是指将原始数据转换为适合建模和分析的形式，如将钻孔数据转换为岩性信息，将地球物理数据转换为地下构造信息等。
随着数据处理和解释的完成，可以开始进行地质建模。
地质建模是将地质信息转化为具有几何属性的地质模型的过程。
这个过程需要运用地质学原理和数学模型，并结合地质数据进行建模。
常用的地质建模方法包括等值线法、多层次建模法和随机模拟法等。
其中，等值线法通过将地质数据插值到一个规则网格上，并绘制等值线来表示地质特征。
多层次建模法则将不同尺度的地质信息进行分层，分别建立模型并进行综合。
而随机模拟法通过模拟随机事件和变量的概率分布，生成多个可能的地质模型，并通过统计分析来确定最可能的地质模型。
在地质建模的基础上，可以进行地质勘探。
地质勘探是利用地质模型来预测和定位矿产资源的过程。
通过利用地质模型中的地质属性和几何属性，可以确定潜在的矿产资源分布区域和优选勘探目标。
地质勘探的方法主要包括物探、地球化学探测和岩心钻探等。
这些方法通过获取地质信息和物质样品，进一步验证地质模型的准确性和可靠性。
复杂地质体三维构造建模方法长大PPT教案
邵燕林
出生年月
1979.01
博士研究生 籍 贯
湖北 团风
高校教师 职 称
副教授
13886583806 E-mail syl@
数字油藏、沉积储层
履历
1998.09-2002.07，江汉石油学院本科毕业；
2002.09-2005.07，长江大学硕士毕业；
2005.07-至今，长江大学地球科学学院任教；
Body Based on GIS
ICALIP2010
EI20110713662678
4 3D Geological Modeling and Its Application under CEMS 2011
Complex
EI20113914362460
5 复杂地质特征下的构造建模——以辽河油田曙二区 石油天然气学报
野外露头观察 室内薄片研究
地震解释
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。
三维地质建模方法概述
GNT International,Inc
FastTracker
★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。
FastTracker
★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：
（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。
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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
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2. 构造建模
★建模步骤
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。
构造模型由断层模型和层面模型组成。
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★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。
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内容简介本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。
本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。
【节选】(一)地下水三维地质建模所需数据类型在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。
具体来说，为刻画三维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种：1．地表数字高程模型(DEM)数据地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。
DEM数据比例尺有多种，其中，全国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国界外延25公里采集数据。
地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等，DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分布图确定。
对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。
另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用地形图生产。
即把纸质地形图数字化及几何纠正校准，然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值，同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系，最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。
2．遥感影像数据遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式，模型的表面需要用影像数据进行贴图，来表达真实的地表景观。
由于影像数据的容量大，为了能够快速、高质量地进行显示，需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。
一个模型可以有不同分辨率的多套卫星／航测影像数据，某些影像数据有可能只局限于某个局部。
因此，在显示时，所有的影像数据都需要读入内存，以实现多分辨显示。
这就需要在技术上做一些处理，比如图像格式的转换，根据显示分辨率和比例的不同，转换为不同分辨率的图像如BMP、TIFF、GIF等图像格式。
对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。
一般使用遥感处理软件ERDAS和ENVI软件进行处理。
遥感影像几何精纠正的目的是对图像地物象元进行坐标匹备，经过转换运算和重采样，使得遥感影像带上地图投影和地理坐标进行配准。
遥感影像数据融合是将多波段低分辨率影像数据的光谱信息与单波段高分辨率影像数据的分辨率信息进行融合，以获取在尽量不减少光谱信息的基础上，提高遥感影像的空间分辨率。
一个地表卫星／航测影像数据是一幅图像和一些坐标配准参数。
对于具体的影像图片，要根据高程数据和相关软件进行集成融合，精度匹配，即解决投影变换、比例缩放、范围裁减、坐标匹配等问题。
为此，在专门的数据库中应记录不同分辨率、不同区域的影像数据。
3．地表地理信息数据地表地理信息数据，可以根据专业要求在三维模型的表面进行各种图元的标注，不仅可以绘制点、线、区的图元，而且可以标注文字及图形图像，来表达与模型地表几何模型有关的属性信息，如河流、铁路、公路、湖泊、城市、政区、居民地、铁路、公路、水系、土地覆盖等信息，并且可以简单管理这些信息。
这些数据可以是野外采集而来，也可由专用GIS系统数据转换而来。
这些图元信息要在模型顶面展现。
4．钻孔数据钻孔数据是地质技术人员在野外钻探现场记录并整理的第一手技术资料，它对于模型的生成起直接或间接校正的作用，钻孔数据一般在EXCEL表或ACCESS数据库中存放。
存放于EXCEL表的钻孔数据，一般是区域数据，数据量不大，钻孔信息分存于不同的表单中；存放于ACCESSS数据库中的钻孔数据，一般数据量大，为某一区域或区块的钻探数据。
钻孔数据从ACCESS数据库中读入后，并不是直接应用，还需要进行人工或系统按照一定规则进行概化处理，才能参与建模，在进行模型编辑生成时，还可以根据这些数据将钻孔轨迹以图形方式显示在屏幕上。
不论是以EXCEL表还是ACCESS数据库存储的钻孔数据信息，它必须包含以下几种基本信息：钻孔编号、地理位置、孔口标高、终孔深度、分层信息及岩性等。
其中，钻孔编号字段类型为字符型，用于唯一标识一个钻孑L，方便钻孔对象的查找和数据的访问；地理位置信息是为了记录钻孑L所处的空间位置，它包含两个字段类型，均为浮点型数据，若为经纬度形式的，则一个字段记录经度，另一字段记录纬度，若为大地坐标形式的，则一个字段记录x坐标，另一字段记录Y坐标；孔口标高用于记录钻孔起始位置，字段类型为浮点型；终孔深度字段类型为浮点型，用于记录钻孔在垂向上的长度；分层信息字段类型为浮点型，用于记录钻孔所经过地层的分层情况(一般记录各分层的顶界面标高)；岩性字段类型为字符型，主要用于描述各个层位的岩性。
5．地质平面数据地质平面数据即地质平面图，它主要反映各地层在地表出露的情况，对于控制三维模型中地层在地表的分布状况起着至关重要的作用。
在各种GIS软件中存放的数字形式的地质平面图中，要求对于剥蚀线数据或地层出露线数据赋予高程属性，否则无法在三维空间中定位这些线信息。
6．剖面数据剖面是地质专业人员根据工作要求，依据钻孔信息绘出的地层断面图，需要说明的是，剖面图也许不是地质情况的真实反映，但它包含着技术人员的推理和经验，可以说是地层情况最接近真实的反映。
剖面图的存放格式，由于各技术队伍作图采用软件不同，图形存放的文件格式也不尽相同，主要有MAPGIS图形数据格式和AUTOCAD图形数据格式，地下水三维地质建模系统的数据输入可留出这两种图形文件数据接口。
具体地说，若是MAPGIS-图形格式，采用把图形数据转换成MAPGIS明码文件文本数据格式，再读入系统进行复原即可；若是AU— TOCAD图形数据格式，可把DWG图形文件格式转换成DXF标准图形文件格式，读人系统即可。
还可把MAPGIS和AUTOCAD两种图形文件混合输入，例如需在剖面图上添加岩性颜色，即可在MAPGIS中调用剖面，做岩性颜色区文件，再输出MAPGIS明码文件，可很好地解决剖面图剖面数据输入问题。
对于三维建模系统来说，这种方式可很好地解决地下各含水层的表达问题。
在剖面数据中必须包含横向比例尺、纵向比例尺、图例等信息，方便系统对不同来源62的剖面数据进行转换。
7．地层等值线数据地层等值线数据是根据钻孔资料、物探资料等，由专业技术人员绘制出的，反映地层界面在空间中的变化情况。
由于钻孔只能反映一个点上的信息，剖面只能反映一条线上的信息，而地层等值线数据可以表达一个面的信息，因此等值线数据对于精确建立各个地层面位置及几何形态具有很大的帮助作用。
在GIs软件存放地层等值线数据，需要在其属性中赋上每条等值线代表的高程(或厚度、埋深等）数值。
8．断层数据断层是地质构造的产物，表示地层的断裂和错动，它对于地质研究、地质资源勘探、地下水流场分布都有重要的意义，另外，断层在地质建模中对于地质体的生成、工区边界的确定起重要的作用，因此，逼真地刻画断层对于地质建模来说，是一项重要的工作。
断层作为刻画地下水系统模型空间面的一种数据类型，在建模过程中需要明确：断层面的空间展布，断层不同点的产状，断层的水理性质。
断层数据主要是以图形的方式输入，然后用来建模的。
平面上断层的表达方法有两种，一种是在平面图上绘制断层走向及标注倾角，如平面图或地质图；另一种是在剖面图上绘制断层线。
结合这两种图件，断层在空间的展布情况就会一目了然，断层产状可由系统读取数据库数据或人工给定。
断层的水理性质对于后期地下水模拟计算是必须的，可存放在数据库中或直接存放于模型断层属性中。
9．物探数据物探技术在地质勘探中具有重要作用，勘探方法主要有地震、电法、磁法、重力等，从物探数据中可得到：点位资料、层位划分及其属性。
在地下水系统建模中，物探数据和钻孔数据具有相同的作用，根据物性的差异提供含水层的划分情况，表达地层具有相同的物理力学参数或位置，如地下含水层顶板、底板、地下水位等值线信息。
使用这些等值线数据，建模系统可以插值拟和地层面或断层面。
10．动态数据动态数据是监测到的地下水位、水质、水温等波动过程的信息，这种波动不同程度地反映了河流径流在时空上分布的特征。
影响地下水变动的主要因素是河川径流、蒸发蒸腾和人类的灌溉过程。
随着大批水利工程的建设和井灌的发展，人类活动对地下水动态过程的干扰逐渐加剧。
因此，利用地下水位监测数据，或系统模拟分析某时刻的水位数据，生成指定含水层指定时刻的地下水流场图。
建立地下水水位变化模型，实现地下水移动的动态仿真。
在地下水三维地质建模过程中，需建立专门的数据库存放此类数据。
11．相关文档资料文档资料为建模区的勘探、科研报告，包括各种项目汇报书、区域水文地质普查报告、专题研究报告等。
这些资料为模型的建立具有重要的参考价值。
(二)数据概化预处理建立地下水三维可视化模型所需要的数据资料既有原始数据资料，又有模型所生成的次生数据。
原始数据可分为地表数据和地下数据。
地表数据主要为卫星影像和地表地理信息数据，地下数据有钻孔、剖面等反映地质结构的图文数据。
63【目录】目次第一章绪言 (1)一、必要性与可行性……………………………………………………………………………………(1)二、主要工作……………………………………………………………………………………………(1)三、主要成果……………………………………………………………………………………………(3)第二章地质体三维建模技术与软件的现状分析 (5)第一节地质体三维建模技术的现状分析 (5)一、基于体的建模方法…………………………………………………………………………………(5)二、基于面的建模方法…………………………………………………………………………………(9)三、混合建模方法……………………………………………………………………………………(10)四、泛权建模方法……………………………………………………………………………………(11)第二节地质体三维建模软件的现状分析 (13)一、国外主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(14)二、国内主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(38)三、国内外地质体三维模拟软件现状的探讨分析…………………………………………………(48)第三章地质体三维建模技术的应用体系研究 (51)第一节地质体三维建模的数据需求与数据组织 (51)一、矿区三维地质建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(51)二、城市地质三维建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(53)三、地下水三维地质建模的数据需求与数据组织…………………………………………………(60)第二节地质体三维建模的技术流程 (65)一、矿区三维地质建模的技术流程…………………………………………………………………(65)二、城市地质三维建模的技术流程…………………………………………………………………(69)三、地下水三维地质建模的技术流程………………………………………………………………(92)第四章主要地质体三维建模软件的数据接口 (97)第一节Micromine软件的数据接口 (97)一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(97)二、剖面图转换………………………………………………………………………………………(99)三、探矿工程数据的转换 (109)第二节 surpac软件的数据接口 (113)一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(113)二、剖面图转换 (115)三、探矿工程数据的转换 (117)第三节3D—Grid胡软件的数据库接口 (121)一、地形图 (121)二、地表等高线DEM数据 (121)三、地表卫星图片 (122)四、剖面接口 (122)五、钻孔接口 (124)第四节Mapgis三维地质软件的数据库接口 (127)一、三维数据管理体系结构 (127)二、输入输出数据基本格式 (128)三、二维矢量数据转换接口 (129)四、三维空间数据转换接口 (129)五、基础地理数据入库接口 (130)六、钻孔类属性数据入库接口 (133)第五章主要地质体三维建模软件的应用示范研究 (137)第一节鹤庆北衙金矿三维地质建模示范(Micromine) (137)一、示范区概况 (137)二、数据源与数据组织 (140)三、建模流程 (142)四、小结 (162)第二节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范(Micromine) (166)一、示范区概况 (166)二、数据源与数据组织 (168)三、建模流程 (170)第三节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范(Surpac) (175)一、数据库的建立与操作 (175)二、创建轮廓线 (176)三、创建实体模型 (176)四、创建块体模型 (176)五、资源量估算 (182)六、剖面分析 (184)第四节基于Mapgis三维地质软件的上海城市地质三维建模示范 (184)一、上海人民广场地区三维地质建模研究 (184)二、上海临港新城区三维地质结构建模研究 (193)Ⅱ第五节基于3D-Grid胡的上海城市地质三维建模示范 (194)一、结构模型 (194)二、属性模型 (196)第六节基于3D-Grid的华北地下水三维地质建模示范 (197)。