数字岩心三维可视化技术研究发展与应用
地质数据可视化技术的研究与实践

地质数据可视化技术的研究与实践在当今数字化的时代,地质领域对于数据的处理和分析需求日益增长。
地质数据的复杂性和多样性使得传统的数据呈现方式难以满足科研和实际应用的需求。
地质数据可视化技术作为一种有效的手段,能够将抽象、海量的地质数据转化为直观、易懂的图形图像,为地质研究和资源勘探等工作提供有力的支持。
地质数据的特点决定了其可视化的难度和特殊性。
地质数据通常包括地质构造、地层分布、岩石类型、矿产资源等多方面的信息,这些数据不仅数量庞大,而且具有空间性、多维性和复杂性。
例如,地层的分布在三维空间中呈现出不规则的形态,岩石的物理性质和化学成分也存在多种变量。
如何将这些复杂的数据以清晰、准确的方式展示出来,是地质数据可视化技术面临的挑战。
为了实现有效的地质数据可视化,首先需要对数据进行预处理和整理。
这包括数据清洗、格式转换、坐标统一等工作,以确保数据的准确性和一致性。
同时,还需要根据研究目的和数据特点,选择合适的数据模型和可视化方法。
常见的数据模型有栅格模型、矢量模型和不规则三角网模型等,而可视化方法则包括二维地图、三维立体图、剖面图、等值线图等。
二维地图是地质数据可视化中常用的方法之一。
它可以展示地质要素在平面上的分布情况,如地层的走向、断层的位置等。
通过不同的颜色、符号和线条来表示不同的地质特征,使得地质信息一目了然。
然而,二维地图对于地质体的空间形态和内部结构的展示存在局限性。
三维立体图则能够更加真实地呈现地质体的空间形态和相互关系。
通过构建三维模型,可以直观地观察地质构造的起伏、地层的叠置等。
在三维可视化中,常常使用表面绘制和体绘制两种技术。
表面绘制主要用于展示地质体的表面形态,如地形、地层表面等;体绘制则能够显示地质体的内部结构和属性分布,如岩石的密度、孔隙度等。
剖面图是地质研究中另一种重要的可视化手段。
它可以沿着特定的方向展示地质体的内部结构和地层的变化。
通过绘制剖面图,可以清晰地看到地层的厚度、岩性的变化以及地质构造的特征。
石油勘探开发中的两种三维技术

勘探开发石油勘探孖轚中的三维声波测井仪器技术早期的声波测量方法相对简单, 只是将地震信号与岩层进行对照拟 合。
现在,声波测量能掲示许多储层 与井眼特性,可以用来推导原始和次 生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压 力、侵入、各向异性、矿物组份、流 体类型、应力大小和方向、裂缝及其 方位,以及套管-水泥胶结质量等。
地 层特性通常有很强的方位性,因此, 必须进行三维测量才能提供完整的描 述。
三维声波能提供轴向(沿井筒 方向)、周向(顺着井周)、径向 (垂直于井筒方向)三个方向上的 测井数据。
井眼周围和较远处的变两种三雄技术■王大锐确的地层方位信息;采用较大功率发 射换能器及灵敏度更高的信号处理 电路,使得径向探测深度得到显著提 高,从而能获得更丰富、更深入的原 状地层信息,如图1所示。
传统的单极子声波测井技术可以 用来评价均匀地层;正交偶极子声波 测井技术可以用来评价对称轴沿水平 方向的横向各向同性地层。
随着勘探 开发的不断深入,石油勘探、开采的测井数据;(2)提供探测深度更高 的径向地层信息,包括评价井旁有 无污染带,评价地层伤害的程度, 准确测量原状地层的声波时差,为 地层流体测试、压力测试等各种近 井壁地层测试技术和井壁取心提供 可靠参考依据,为防砂作业提供依 据;(3)提供井周不均匀地层的 方位评价信息,准确评价井周地层 的声学和力学的周向不均匀性,为 定向钻井提供依据,为定向射孔提供距离,判断井孔是否穿过界面;(4)提供套管井水泥胶结质量评价 和地层评价信息。
虽然国外的三维声波测井技术发 展较早,但真正投入生产应用时间还化取决于多钟因素,包括井眼相对 于沉积层的角度。
水平地层中直井 的轴向变化是最典型的,能够指示 岩性、流体含量、孔隙度和渗透率 的变化。
由于应力分布不均匀以及 钻井引起的近井力学和化学变化, 造成了径向流体和岩石特性的变 化。
周向变化能表明由于矿物颗粒 分层、裂缝排列和应力差引起的各 向异性。
数据中心三维可视化呈现技术的研究和实现思考

数据中心三维可视化呈现技术的研究和实现思考作者:李士涛张忠贤全利昆来源:《信息技术时代·中旬刊》2019年第02期摘要:为了增强服务器的运行可靠性,应该加强对数据中心的有效升级与优化,为信息存储与高性能运算提供保障。
在传统管理系统当中,由于其可視化程度较低,因此无法实现对相关设备的实时监控,导致机房安全隐患的存在。
尤其是在当前数据中心设备和建设规模逐渐扩增的趋势下,必须加强三维可视化呈现技术的运用,满足数据中心的高效运行需求。
本文将从系统功能设计与系统架构设计两方面,对数据中心三维可视化呈现技术的系统设计进行分析,并提出数据中心三维可视化呈现技术的系统实现方法。
关键词:数据中心;三维可视化呈现技术;系统设计;研究;实现在现代化建设当中,数据中心发挥着至关重要的作用,尤其是随着大数据时代的到来,数据中心的数据运算量明显提升,这对于管理人员、设备和技术提出了更高的要求。
传统管理系统呈现出一定的弊端,不仅会影响数据中心的工作效率,而且会导致数据出现错误、遗漏等问题,给社会生产工作带来负面影响。
而三维可视化呈现技术的使用,能够有效应对当前数据资源增长和数据中心规模扩大的局势,满足数据市场可持续发展的要求。
三维可视化呈现技术融合了当前多种先进技术,包括了三维镜像技术、多媒体技术和网络技术等等,能够对相关数据进行虚拟化处理,实时监控数据中心的设备运行与操作。
尤其是3D虚拟现实的实现,为数据中心的信息化与数字化建设提供了保障。
一、三维可视化呈现技术分析在三维可视化呈现技术当中,主要采用WebGL技术和VRML技术。
当三维动画场景已经确定时,更适合采用VRML技术,在请求与实时更新数据时采用Ajax具有较大的难度,而且软件的维护不方便。
主要是通过JavaScript代码对WebGL的渲染进行控制,能够有效实现数据更新与场景交互,具有较强的逻辑性【1】。
因此,WebGL技术在当前程序开发中的应用较为广泛。
数字岩心建模方法及应用综述

数字岩心建模方法及应用综述
郑启斌;高楚桥;赵彬
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2017(039)012
【摘要】实际取样的岩心,实验耗时长,且由于很多岩石实验对岩心有一定损害,必
然给下一个实验带来困难和误差.由于数字岩心是对实际岩样的数值模拟,所以数字
岩心模型可以替代实际岩心用于研究储层的微观因素.这不仅克服了实际取心困难、样本少的难题,更解决了同一岩心数据多样性的问题.随着计算机的发展,数字岩心技术也在不断进步完善,数字岩心模型的建立也有了更多的方法与应用.各种方法有其
优缺点,在针对不同的问题需要选取合适的方法获取模型.综合国内外的发展提出今
后数字岩心技术发展趋势.
【总页数】4页(P145-148)
【作者】郑启斌;高楚桥;赵彬
【作者单位】长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;长江大学地球
物理与石油资源学院,湖北武汉430100;长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武
汉430100
【正文语种】中文
【中图分类】P618.13
【相关文献】
1.高仿真三维数字岩心建模及数字图像分析方法 [J], 罗国平;关振良;高振峰
2.数字岩心建模方法及应用综述 [J], 郑启斌;高楚桥;赵彬;
3.数字岩心逆建模理论下的储层参数定量预测方法 [J], 印兴耀;郑颖;宗兆云;林利明
4.基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法研究 [J], 赵玲;石雪;夏惠芬
5.龙马溪组页岩数字岩心LSM-RVM数值建模方法研究及TOC含量影响分析 [J], 刘宁;符力耘;曹呈浩;刘建林
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应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究

应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究杜建芬;魏博熙;郭平【摘要】岩石渗透率作为岩石固有的物性参数,对于研究流体在岩石中的渗流过程具有重要意义;然而传统的研究方法只是在数值方面的计算,并未结合流体的实际流线.通过结合传统计算方法与数字岩心技术,使用Avizo三维重建软件对渗透率的计算结果与流线结合可视化结合处理,可清晰观察到流体流动流线及流体渗透压力分布;并得到渗透率张量的计算结果.可从流线观察得到岩石渗透率的各向异向.通过与实验室岩心所测量结果相对比,发现二者误差极小,说明重建结果可信,可用于工程实际计算.通过对数字岩心进行三维模拟,可以使研究者得到更为直观的结果,有利于进行更加客观的分析,为油藏工作者分析岩石物性参数时提供了一种新的方法.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)023【总页数】7页(P166-172)【关键词】数字岩心;绝对渗透率;渗透率张量;三维可视化【作者】杜建芬;魏博熙;郭平【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE311;TE319当研究储层时,最令油藏工程师关心的是油藏岩石的两个物性——储集性和渗透性。
岩样的储集性描述的是油藏单位体积岩石中储量的大小,而岩石的渗透性则直接影响到油、气井的产能[1]。
利用三维数字岩心技术研究岩石的渗透性,将得到更为直观和可靠的结果。
近年来,国外学者对数字岩心的研究取得了较大的突破,如挪威的Numerical Rock团队、澳大利亚国立大学的Arns、Knackstedt等人、英国帝国理工学院的Blunt、Hu等[2]、美国三塔釜大学的Keehm、Sain等人以及美国的数字岩石物理公司Ingrain。
相比之下,国内对数字岩心的研究还处于初级阶段,中国石油大学的姚军教授及其团队[3]以及西南石油大学的刘向君教授[4]及其团队开展了一系列渗流模拟研究,并取得了一定的成果。
数字岩心技术现状及展望

数字岩心技术现状及展望李剑浩总经理在中国石油集团测井有限公司2008年工作报告上提出数字岩心的概念.并已安排部署了数字岩心的研究课题,其目的在于快速准确地识别油气层。
以下就数字岩心的概念、技术现状、发展趋势及应用前景介绍如下:数字化岩心信息数据库是通过高分辨率图像采集设备,对取自地下的岩心进行现场实时扫描,获得岩心实物原貌的高度保真图像,可提供整口井完整的岩心图像,再现岩心在地下的原始面貌。
一口上千米油井的岩心图像数据,用一张光盘就可以完整地保存下来。
同时,数字化信息与岩心实物一样直观,使科研人员从中了解掌握区域地层特征、研究剩余油藏潜力更为方便.数字化岩心把岩心技术从实验室中解放出来,放到生产一线,现场取岩心、现场处理岩心、现场实现岩心数字化、现场求出岩心参数,使测井资料与岩心资料紧密结合,更准确地求取油气饱和度,提高测井解释精度,缩短成果提交周期。
1.数字岩心技术现状数字岩心技术的发展经历了近半个世纪,随着计算机技术及图像分析技术的不断发展,数字岩心技术的发展突飞猛进。
2003年,Oren和Bakke_ 同时采用随机法和过程法建立了Berea砂岩的孔隙空间数字模型。
目前,尽管多孔介质中流体渗流的一些微观机理可以通过实验来定性研究,但缺少必要手段和科学合理的方法进行定量描述,即渗流理论仍停留在宏观尺度上,很多微观机理均无法研究。
而数字岩心则是开展上述一切工作的基础和关键,其重要性不言而喻。
在数字岩心技术研究领域,外国起步较早,目前已经初步形成了一些理论方法。
中国只处于起步阶段,目前尚无成型的理论。
据2008年元月16日新华网黑龙江频道报道,大庆油田建成首座数字化岩心信息数据库。
大庆油田目前共有油井4万多口,油田计划把油井的岩心数据陆续存入数字化信息库。
目前,已完成900多口油井的录入工作,入库图像130多万张.2.岩心数字化过程中待解决的问题目前,建立数字岩心的方法有3个,即切片组合法、x射线立体成像法和基于薄片分析的图像重建法。
三维可视化技术应用于地质勘探的研究

三维可视化技术应用于地质勘探的研究随着经济的不断发展,地质勘探是成为了人们越来越关注的领域之一,它是发现自然矿产的重要行业,地质勘探的过程包括地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探等。
然而,作为一项十分耗费人力、物力和财力的工作,地质勘探也面临着很多难题。
最核心的问题在于如何更好,更直观的展现勘探区域内复杂的地质结构和地下信息分析,因此需要采用一种更加高效、高精度的技术。
这时三维可视化技术作为目前最具前景的技术应用于地质勘探中,它可以将勘探过程中获取的数据进行处理并模拟出三维地质模型,为勘探进行前期预测和后期决策提供参考。
一、三维可视化技术的原理三维可视化技术是一种计算机技术,它不仅可以对三维模型进行建模,还可以进行渲染和可视化等处理,实现立体视觉体验以及沉浸式互动。
在地质勘探领域,三维可视化技术主要应用于三维地质模型的生成和展示。
在实际应用中,三维可视化技术需要结合大数据、云计算、人工智能等技术手段进行开发和优化。
二、三维可视化技术在地质勘探领域的应用在地质勘探研究中,三维可视化技术具有显著的优势和重要意义。
它可以将地质数据转化为高质量的三维场景,使用户可以直观、立体地理解矿产区的地形、地貌、地质构造等各种特征,从而更好地分析地质模型,预测矿产资源分布,为勘探提供可靠的决策依据。
以下是三维可视化技术在地质勘探领域具体的应用:1、地质组合可视化。
将地球数据以立体、可视化的方式展现出来,可以更加直观地观察地质结构,并且可以结合大地震活动、地壳运动、地热分布等多种因素进行综合分析,为地质勘探提供更丰富的信息。
2、矿床模拟与分析。
根据地质结构和勘探数据,在计算机程序环境下,进行矿床的建立和模拟,以此进行矿床的分析,可以更好地了解矿床的成因、规模和含量等情况,从而为勘探提供方向和依据。
3、地图设计和展示。
通过三维可视技术,可以制作有趣、形象和实用的地图,用于展示地球形貌、地形、地图、地理位置等方面的信息,从而更好地展现研究结果和勘探成果。
三维可视化技术及其在层序地层分析中的应用

三维可视化技术及其在层序地层分析中的应用
郑小武;袁士义;穆龙新;宋新民
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】2001(023)001
【摘要】油田开发工作中面临的许多复杂地层对比问题对层序地层学理论和应用
技术提出了更高的要求,而三维可视化技术是一种基于三维体的真三维计算机解释
技术,利用该技术可对三维地震数据直接解释地层的构造、岩性及沉积特征,尤其在分析地层的沉积体系方面可显示出其巨大的优势.本文在研究某油田复杂的层序地
层关系时,将传统的层序地层分析方法与三维可视化技术相结合,并取得了很好的应用效果.
【总页数】5页(P103-107)
【作者】郑小武;袁士义;穆龙新;宋新民
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,
【正文语种】中文
【中图分类】TE19
【相关文献】
1.多域地层切片技术在沉积相分析中的应用——以WA油田流一段下层序为例 [J], 张毅;何丽娟
2.三维可视化技术在临清坳陷东部层序地层学中的应用 [J], 邹胜利;李绍虎
3.小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用 [J], 李翔;刘招君;赵汉卿
4.小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用 [J], 李翔[1];刘招君[2,3];赵汉卿[4]
5.微古生物在高分辨层序地层学中的应用——以珠江口盆地惠州凹陷层序地层分析为例 [J], 陈中强;钟石兰;杨少坤;许仕策;廖宁;孙息春
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数字岩心技术测井应用与展望_孙建孟

( ) 基金项目 :国家专项 “ 精细勘探关键技术攻关与系统配套 ” 课题编号 : 和“ 复杂裂缝性碳酸盐岩 油 藏 开 发 关 2 0 1 1 Z X 0 5 0 0 6 - 0 0 2 ( ) 键技术 ” 课题编号 : 资助 2 0 1 1 Z X 0 5 0 1 4 - 0 0 4 作者简介 :孙建孟 , 男, 教授 、 博士生导师 , 长期从事测井数据处理与解释的教学和研究工作 。 1 9 6 4 年生 ,
·2·
测 井 技 术 2 0 1 2年
三维数字岩心借助于数值算法可以进行岩石物理实 验模拟 , 这种方法被 称 为 数 字 岩 石 物 理 或 计 算 岩 石 物理 。 基于数字岩心的岩石物理数值模拟是一种岩 心无损测试方法 , 数字岩心一旦建立可以重复使用 , 可以进行岩石的电性 、 声学特性 、 核磁共振特性及渗 流特性等数 值 模 拟 实 验
第3 6卷 第1期 2 0 1 2年2月 ( ) 文章编号 : 1 0 0 4 - 1 3 3 8 2 0 1 2 0 1 - 0 0 0 1 - 0 7
测 井 技 术
WE L L L O G G I NG T E CHNO L O GY
V o l . 3 6 N o . 1 F e b 2 0 1 2
裂缝发育的碳酸盐 岩 难 以 取 到 有 代 表 性 的 岩 心 , 页 岩和油砂很难开 展 岩 石 物 理 实 验 等 。 同 时 , 岩石物 理实验无法定量研究储层微观参数对岩石宏观物理 属性的影响 。 反映岩石微观结构的孔隙模型由最初 再到愈渗网络模 的毛细管模型发展 到 了 网 络 模 型 , 型, 这些模型都 对 岩 石 的 孔 隙 结 构 进 行 了 简 化 。 随 着计算机技术的发 展 , 可以根据岩石微观结构信息 重建反映岩石真实孔隙空间的三维数字岩心 。 基于
深度学习在岩心图像智能化分析中的研究与应用

深度学习在岩心图像智能化分析中的研究与应用深度学习在岩心图像智能化分析中的研究与应用摘要:随着计算机技术的快速发展,深度学习技术作为一种强大的模式识别方法,在岩心图像智能化分析中得到了广泛的应用。
本文从深度学习的基本原理出发,介绍了深度学习在岩心图像智能化分析中的研究现状和应用案例,并对其未来发展趋势进行了展望。
关键词:深度学习;岩心图像;智能化分析1. 简介岩心是石油勘探中获取地下岩层信息的重要手段。
利用岩心图像可以观察和识别岩石的种类、颗粒组成、孔隙结构等信息,为石油勘探和开发提供重要的依据。
然而,传统的岩心图像分析方法通常需要依赖人工经验和专业知识,存在分析效率低、结果不稳定等问题。
深度学习技术的出现为岩心图像智能化分析带来了新的机遇和挑战。
2. 深度学习在岩心图像智能化分析中的研究现状深度学习是一种基于人工神经网络的模式识别方法,其通过多层次的抽象表示学习,可以从大量数据中自动学习并提取特征,以实现图像分类、目标检测、分割等任务。
近年来,越来越多的研究者开始将深度学习应用于岩心图像智能化分析领域。
他们通过构建适应岩心图像特点的深度学习模型,实现了岩心图像的自动分类、孔隙分割等任务。
3. 深度学习在岩心图像智能化分析中的应用案例3.1 岩心图像自动分类岩心图像中包含多种不同的岩石类型,传统的分类方法需要依赖人工经验对不同类型的岩石进行识别。
通过深度学习,可以构建一个卷积神经网络模型,将岩心图像划分为不同的类别。
研究者通过训练大量的岩心图像样本,使得模型能够自动学习岩石的特征,实现了对岩石类型的准确分类。
3.2 岩心孔隙分割岩心图像中的孔隙结构对于研究地下岩层的储层特性具有重要意义,然而传统的孔隙分割方法需要对孔隙进行复杂的计算和处理。
利用深度学习技术,可以构建一个深度卷积神经网络模型,实现对岩心图像中孔隙的自动分割。
研究者通过训练大量的岩心图像样本,使得模型能够自动学习并提取岩心图像中的孔隙特征,实现了对孔隙的准确分割。
211085665_三维可视化物探技术在矿山地质勘查中的应用

2023年 1月上 世界有色金属127地质勘探G eological prospecting三维可视化物探技术在矿山地质勘查中的应用徐丽娜(山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队,山东 泰安 271000)摘 要:通常而言,大多数矿产资源为立体状态,通过对现有的矿产资源数据库和相关的矿产资源图像展开一定的分析,发现利用三维方式很难准确地进行矿产资源的展示。
本文通过对我国目前的矿山地质勘查情况进行分析,对其三维可视化物探技术的应用情况进行了讨论,发现使用三维可视化物探技术能够实现对于数据的深度挖掘,然后可以将一些有用的信息提取出来,能够较好地反复工作,可以为相关的矿产资源开发工作提供有利的技术支持。
关键词:三维可视化;地质勘查;三维模型中图分类号:P624 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)01-0127-3Application of three-dimensional visual geophysical exploration technology in mine geological explorationXU Li-na(The Fifth Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,Taian 271000,China)Abstract: Generally speaking, most mineral resources are in a three-dimensional state. Through the analysis of the existing mineral resources database and related mineral resources images, it is found that it is difficult to accurately display mineral resources in a three-dimensional way. By analyzing the current situation of mine geological exploration in China, this paper discusses the application of its three-dimensional visual geophysical exploration technology. It is found that the use of three-dimensional visual geophysical exploration technology can realize the deep mining of data, and then some useful information can be extracted, which can work repeatedly, and can provide beneficial technical support for the development of related mineral resources.Keywords: 3D visualization; Geological exploration; three-dimensional model收稿日期:2022-11作者简介:徐丽娜,女,生于1994年,山东诸城人,本科,研究方向:地质勘查类(地球物理勘查及遥感)。
数字岩心

Porosity
• Video_DryWetCarbonate
3D image registration of a dry and wet (waterflooded) reservoir carbonate sample. The darker regions in the wet image show where the residual non-wetting fluid lies. Using image registration, we are able to observe, and ultimately enumerate for, regions of remaining oil/gas saturation at the pore scale
• ① 样品易得,速度快,费用低; • ②定量研究储层微观参数对岩石宏观物理属性的
影响; • ③ 模拟常规实验难以测量的物理量,如三相相对
渗透率; • ④ 研究多种微观参数之间的关系; • ⑤ 对于裂缝性碳酸盐岩、页岩、油砂等取心困难
的岩石,可计算各种岩石物理属性。
4. 数字岩心模拟步骤(1):
准备样品(岩心,岩屑等)
Porosity
Different prosity types, from nanometer to plug scale, including identification of connected, producible, capillary bound, and total porosity.
Capillary Pressure
Calibration and match of capillary pressure data to 3D Digitalcore analysis
3D数字岩芯技术有效提升勘探成功率

技术装备 / TECHNICAL EQUIPMENT |3D 数字岩芯技术有搬升勘探成功率编译I 张良爽常规岩石物理实验存在实验周期长、实验数据种类少、实验数据信噪比低等问题。
为此,Repsol 公司经过多年技术研究,最终成功研发出3D 数字岩芯技术,大幅提升了勘探成功率。
当前,油气公司都在不断努力 寻找更加经济高效的油气勘探开发方 式。
在勘探开发拉程中,必须首先解 决不同阶段可能存在的问题,才能最 终确认油藏潜力并为每个勘探项目制 定最佳的生产计划。
为了应对这些不 确定因素,作业人员需要对地下情况 有一个更加清晰的认识,对地层岩石 特性及其内部结构间的相互作用有更 深入的了解。
Repsol (雷普索尔丨公司成立于1987年明,是西班牙最大的工业公 司,其经营业务包括勘探与生产、炼 制与销售、化工、天然气等四个方 面。
按国际通用的石油储量、石油产 量,織气储量,天然气产量。
炼制 能力、油品销售量等六项指标综合测 算,雷普索尔石油公司在世界石油公 司中有陷第47位。
Repsd 正致力于勘探开发前沿技术的研究工作,其中,R 印sol 技术中 心(RTC )是开展研发工作的中心。
R TC 成立于2002年,它将Repsol 位于M 0F 不同地区的4捕发棚联合在一起,共同推动Repsol 战略项目的发 展,力图以更高效、环保可持续的能 源系麵足当翻未細會廳誠。
R T 違地有30渗位科研人员,他们充分利用这里的设施,开发出能源 勘探过程中使用的新工具和新方法。
通过这些工具的应用,:R epsol 成功地 探测到多个新油藏,使其勘探成功率 高祥球平均水平。
探寻更多能源R ep sol 躺原探索测背后,是一系列旨在提高油气勘探开发效率的开拓项 目。
从油气产品,R ep sol 娜为倉纖开的各 傾職共创雛的臟方案。
随着研 麵目不断羅,201奔Repsol 的勘探成功率达到33%, 位列行鄕一。
Sherlock IRepsol •的研发目是提筒勘探成功率,油平价、»1»驗滿定因素的影响,一项名为S h erlock 的创新项目因此应运而 生。
三维可视化技术和虚拟现实技术在测绘数据展示和分析中的创新应用和操作技巧

三维可视化技术和虚拟现实技术在测绘数据展示和分析中的创新应用和操作技巧创新应用和操作技巧随着科技的飞速发展,三维可视化技术和虚拟现实技术已经在各行各业得到了广泛的应用。
在测绘数据展示和分析领域,这两项技术同样发挥了重要的作用。
本文将探讨三维可视化技术和虚拟现实技术在测绘数据中的创新应用和操作技巧。
一、三维可视化技术在测绘数据展示中的创新应用三维可视化技术是一种能够将二维测绘数据转化为立体图像的技术,通过立体图像的展示,可以更准确、直观地呈现测绘数据的各个维度信息。
在测绘数据展示中,三维可视化技术具有以下几个创新应用。
1. 实时测绘数据展示传统的测绘数据展示往往只能呈现静态的结果,难以满足实时交互的需求。
而借助三维可视化技术,可以将测绘数据与地球模型进行融合,实现实时的测绘数据展示。
用户可以通过交互界面对数据进行选择和操作,实现对测绘数据的实时展示和分析。
2. 多维数据融合展示在测绘数据中,往往包含了多个维度的信息,如高程、地质特征等。
通过三维可视化技术,这些多维数据可以进行融合展示,形成更为全面的测绘结果。
例如,在地质勘探领域,可以将地下结构的数据与地表地貌的数据进行融合展示,帮助勘探人员更好地理解地下结构特征。
3. 轨迹可视化分析在某些领域,如交通规划和环境监测等,需要对移动轨迹进行分析。
通过三维可视化技术,可以将轨迹数据转化为三维空间中的可视化路径,直观地展示移动轨迹。
这样,用户可以更方便地对轨迹进行分析和预测,提高工作效率。
二、虚拟现实技术在测绘数据分析中的创新应用虚拟现实技术是一种通过计算机生成的全息图像和环境模拟,使用户在虚拟环境中感受到身临其境的体验。
在测绘数据分析中,虚拟现实技术为用户提供了更为真实的感知,有助于提高分析的准确性和深度。
下面将介绍虚拟现实技术在测绘数据分析中的创新应用。
1. 空间模拟与可视化通过虚拟现实技术,可以将用户带入到仿真的三维环境中,实现对空间数据的模拟与可视化。
数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展

孙建孟,孙晓娟,迟蓬,等.数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展[J.石油物探,2023625806㊀G819S U NJ i a n m e n g ,S U NX i a o j u a n ,C H I P e n g ,e t a l .D i g i t a l c o r e s a n d d i g i t a l w e l l b o r e t e c h n o l o g y :A p p l i c a t i o n a n d r e s e a r c h p r o g r e s s [J ].G e o p h y s i c a l P r o s p e c t i n g fo rP e t r o l e u m ,2023,62(5):806㊀G819收稿日期:2022G12G15.第一作者简介:孙建孟(1964 ),男,教授,主要从事测井数据处理与解释㊁数字岩心与岩石物理数值模拟等方面的教学和科研工作.E m a i l :s u n Gj m@u pc .ed u .c n 基金项目:国家自然科学基金项目(41374124,40574030,41574122,41874138,42174143,42004098)和国家科技重大专项(2016Z X 05006002G004,2016Z X 05052001G03,2017Z X 05039002G001)共同资助.T h i s r e s e a r c h i s f i n a n c i a l l y s u p p o r t e db y t h eN a t i o n a lN a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a (G r a n tN o s .41374124,40574030,41574122,41874138,42174143a n d42004098)a n dt h e N a t i o n a lS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y M a j o rP r o j e c t (G r a n tN o s .2016Z X 05006002G004,2016Z X 05052001G03a n d 2017Z X 05039002G001).数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展孙建孟1,孙晓娟1,迟㊀蓬1,吕馨頔1,张晋言2(1.中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266555;2.中石化经纬有限公司,山东青岛266000)摘要:分别从模型构建技术与测井实际应用两方面对数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展进行了介绍.总结了单孔隙介质系统㊁双孔隙介质系统㊁多元多孔结构和多尺度融合的数字岩心建模方法,探讨了数字岩心建模在电学特性㊁声学特性㊁渗流特性和核磁共振特性方面的应用.由于数字岩心技术的建模和数值模拟主要集中在微米级甚者纳米级,探索微观尺度下的岩石物理属性不能有效地解释宏观因素(岩石结构㊁层理㊁裂缝等)对岩石物理属性的影响规律,因此发展了数字井筒建模技术.基于多尺度数字岩心并结合电成像㊁常规测井等多种信息构建三维数字井筒是一门新兴技术.该技术能够在大尺度上反映井周孔隙度的连续变化,结合核磁技术㊁压汞㊁常规测井等信息可应用于电性㊁弹性㊁渗流特性等的模拟,为井震结合提供虚拟测井数据,可用于解释各种微㊁宏观因素对地层岩石物理属性的影响规律,有望成为未来三维测井数据处理与解释的主要辅助工具.关键词:数字岩心;数字井筒;多尺度融合;多种数字岩心构建方法;岩石物理属性;电成像;虚拟测井中图分类号:P 631文献标识码:A文章编号:1000G1441(2023)05G0806G14D O I :10.12431/i s s n .1000G1441.2023.62.05.002D i g i t a l c o r e s a n dd i g i t a l w e l l b o r e t e c h n o l o g y :A p pl i c a t i o na n d r e s e a r c h p r o gr e s s S U NJ i a n m e n g 1,S U N X i a o j u a n 1,C H IP e n g 1,L V X i n d i 1,Z H A N GJ i n ya n 2(1.S c h o o l o f G e o s c i e n c e s ,C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ,Q i n g d a o 266555,C h i n a ;2.S i n o p e c M a t r i x C o r p o r a t i o n ,Q i n gd a o ,266000,C h i n a )A b s t r a c t :D i g i t a l c o r e s c a nb eu s e d f o r t h e f i n e c h a r a c t e r i z a t i o n so f r o c k m i c r o s t r u c t u r e s .C u r r e n t l y ,t h i s t e c h n o l o g y isc r u c i a l f o r a n a l y z i n g r o c km i c r o s t r u c t u r e s a n dr o c k p h y s i c a l p r o p e r t i e s .G e n e r a l l y ,t h em e t h o d so fm o d e l i n g d i g i t a l c o r e sc a nb ed i v i d e d i n t o p h y s i c a l e x p e r i m e n t a lm e t h o d s ,n u m e r i c a l r e c o n s t r u c t i o nm e t h o d s ,a n d c o m b i n a t i o n f u s i o nm e t h o d s .I n t h i s s t u d y ,a d i gi t a l c o r e a n d d i g i t a lw e l l b o r e a r e i n t r o d u c e d f r o mt h ea s p e c t so fm o d e l b u i l d i n g a n dw e l l l o g g i n g a p p l i c a t i o n s .T h ed i g i t a l c o r em o d e l b u i l d i n g m e t h o d s f o r s i n g l e Ga n dd o u b l e Gp o r em e d i u ms y s t e m s ,m u l t i p o r o u ss t r u c t u r e s ,a n d m u l t i s c a l e f u s i o na r es u mm a r i z e d .T h ea p p l i c a Gt i o n s o f d i g i t a l c o r em o d e l i n g i ne l e c t r i c a l ,a c o u s t i c ,s e e p a g e ,a n dn u c l e a rm a g n e t i c r e s o n a n c e p r o pe r t i e sa r ed i s c u s s e d .B e c a u s e t h e m o d e l i n g a n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o n s u t i l i z e d i n t h e d i g i t a l c o r e t e c h n o l o g y a r em o s t l y co n c e n t r a t e d a t t h em i c r o o r e v e nn a n o l e v e l ,e x p l o r i n g t h e p e t r o p h y s i c a l p r o p e r t i e s a t t h em i c r o s c a l e c a n n o t e f f e c t i v e l y e x pl a i nt h e i n f l u e n c eo fm a c r o f a c t o r s (r o c ks t r u c t u r e ,s t r a t i g r a p h y ,f r a c t u r e s ,e t c .)o n t h e p e t r o p h y s i c a l p r o p e r t i e s .N o t a b l y ,t h e d i g i t a l w e l l b o r em o d e l i n g t e c h n o l o g y i s a n e m e r g i n gt e c h Gn o l o g y a d o p t e d t o c o n s t r u c t t h r e eGd i m e n s i o n a l d i g i t a l w e l l b o r e s b a s e d o nm u l t i s c a l e d i g i t a l c o r e s c o m b i n e dw i t h e l e c t r i c a l i m a g i n g, c o n v e n t i o n a l l o g g i n g,a n do t h e r i n f o r m a t i o n.T h i s t e c h n o l o g y,c o m b i n e dw i t hn u c l e a rm a g n e t i c t e c h n o l o g y,m e r c u r yp r e s s u r e,c o nGv e n t i o n a l l o g g i n g,a n d o t h e r i n f o r m a t i o n,c a n r e f l e c t c o n t i n u o u s c h a n g e s o fw e l l p e r i p o r o s i t y o n a l a r g e s c a l e.M o r e o v e r,i t c a n b e a pGp l i e d t o t h e s i m u l a t i o n s o f e l e c t r i c a l,e l a s t i c,a n d s e e p a g e c h a r a c t e r i s t i c s a n d p r o v i d e v i r t u a l l o g g i n g f o rw e l l s e i s m i c c o m b i n a t i o n s, w h i c hc a nb eu s e d t o e x p l a i n t h e i n f l u e n c e o f v a r i o u sm i c r o a n dm a c r o f a c t o r s o n t h e p e t r o p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f t h e f o r m a t i o n.I t i s a l s o e x p e c t e d t o s e r v e a s t h em a i na u x i l i a r y t o o l f o r t h e p r o c e s s i n g a n d i n t e r p r e t a t i o no f t h r e eGd i m e n s i o n a l l o g g i n g d a t a i n t h e f uGt u r e.K e y w o r d s:d i g i t a l c o r e,d i g i t a lw e l l b o r e,m u l t iGs c a l e,m u l t i p l ed i g i t a l c o r e c o n s t r u c t i o nm e t h o d s,p e t r o p h y s i c a l p r o p e r t i e s,e l e c t r i c a l i m a g i n g,v i r t u a lw e l l l o g g i n g㊀㊀石油是工业发展的命脉,随着工业化㊁信息化高速发展,我国对油气资源的需求与日俱增.同时,伴随着降低石油消费对外依存以满足国家能源安全的需要,加大国内油气勘探与开发变得尤为重要[1].目前,如页岩㊁碳酸盐岩㊁致密砂岩等非常规储层成为油田勘探与开发的核心[2].但是,非常规储层岩石结构与岩性复杂㊁物性变化大㊁非均质性强,常规物理实验无法对储层微观参数进行定量研究,不利于后续岩石宏观物理属性的研究[3G4].国外数字岩心的发展起源于渗流机理模拟.反映岩石微观结构的孔隙模型由1956年F A T T提出的毛细管模型逐渐发展到随机孔隙网络模型,再发展到数字岩心模型[5].这些岩石微观模型经历了由简单到复杂的发展过程,经过不断地发展完善逐渐接近岩石的真实微观结构.基于三维数字岩心的岩石物理数值模拟称之为数字岩石物理实验[6].经过十几年的研究与发展,初步形成一套完整的数字岩心数据处理及模拟分析软件,该软件可进行C T图像处理㊁过程法建模㊁模拟退火建模㊁孔隙网络分析㊁驱替模拟㊁电性模拟㊁弹性模拟㊁多尺度数字岩心存储㊁渗流模拟以及核磁模拟等.由于数字岩心技术对地层参数受采集到的离散岩心的限制,井筒的尺寸与单个岩心的尺寸存在较大差异,因此无法在井筒尺度下获得不同深度的连续性参数[7].目前,关于数字井筒研究较少, 数字井筒 概念最早由国外研究中心Z HA N G等[8]提出.该团队通过融合微米分辨率的岩心C T数据和毫米分辨率的电成像数据,形成了较为完整的数值模拟虚拟岩石构建方法流程.国内对数字井筒的研究还处于起步阶段,在已有数字岩心建模方法的基础上,借鉴地质建模的研究思路并结合多尺度的数字岩心建模㊁测井电成像和常规测井数据等,构建了大尺度的三维数字井筒模型.本文分别从模型构建技术与测井实际应用两方面对数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展进行介绍.总结单孔隙介质系统㊁双孔隙介质系统㊁多元多孔结构和多尺度融合的数字岩心建模方法,探讨数字岩心建模在电学特性㊁声学特性㊁渗流特性和核磁共振特性方面的应用并展望了未来发展前景.1㊀数字岩心建模技术数字岩心建模方法分为物理实验方法㊁数值重建方法和组合融合法3类[9G10].物理实验方法主要包括序列切片成像法㊁激光扫描共振聚焦扫描法㊁X射线C T扫描法等,此类方法是利用高精度实验仪器(如C T成像扫描仪㊁扫描电镜和高倍光学显微镜等)获取岩心的二维图像后进行三维重建,最终获得三维数字岩心[5,9,11].数值重建方法包括过程法㊁多点地质统计法㊁高斯模拟法㊁模拟退火法㊁马尔可夫链蒙特卡洛法和顺序指示模拟法等.此类方法通过对岩心二维图像等少量资料的分析提取建模相关信息,采用重建算法建立数字岩心[6,9,12G13].此类方法不仅建模速度快,并且建立的岩心具有良好的孔隙连通性.数字岩心建模技术可概括为以下4类针对性技术.1)针对致密砂岩和低阻砂岩等单孔隙介质系统,常用C T扫描方法[14G15]㊁C T扫描方法结合压汞技术和核磁共振技术[16]㊁顺序指示建模方法[17] (S I S I M)㊁过程法[18]等进行分析研究.X射线C T扫描技术是研究岩心孔隙结构的主要手段之一,该方法可以较好的表征孔隙喉道特征,但X射线微米C T建立的三维数字岩心受扫描分辨率的影响,无法准确识别非常规储层的连通性和孔隙度,从而导致实验结果与数值模拟结果相差较大.虽然纳米C T的扫描分辨率在几十到几百纳米,可以反映出岩石孔隙信息,在一定程度上弥补了X射线微米C T扫描的不足,但708第5期孙建孟等.数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展是纳米C T扫描岩样的尺寸在几十微米,扫描岩样尺寸很小,不仅样品制备较为困难㊁扫描费用昂贵,并且对于非均质岩心样品不具备代表性.为了更好地反映岩心真实的微观孔隙结构,姜黎明等[16]提出了一种高分辨率三维数字岩心建模的方法.该方法根据岩心的核磁与压汞曲线获得岩心孔隙喉道分布,构建随机孔隙网络模型,离散化后与X射线C T数字岩心多尺度融合得到高分辨率三维数字岩心.2)针对碳酸盐岩㊁火成岩和变质岩等裂缝性储层双孔隙介质系统,裂缝发育段取心代表性差和无法取心的困难,发展了裂缝网络施加技术.2014年,张丽艳等[19]提出将基质数字岩心与三维裂缝网络叠加的裂缝网络三维数字岩心建模方法(图1).该方法基于C T扫描或数值的方法建立三维数字岩心,利用随机方法建立分形离散裂缝网络并将其离散化后与基质数字岩心逐个体素叠加,最终建立裂缝网络数字岩心[19].图1㊀裂缝网络三维数字岩心构建方法[19]㊀㊀3)针对页岩特殊的多元多孔结构特征,且孔隙很小,以纳米级孔隙为主,而普通的X射线C T扫描仪的分辨率通常为微米级,难以反映页岩纳米级孔喉的分布[20],泥页岩储层常用聚焦电子离子双束扫描电镜(F I BGS E M)方法进行分析[21].F I BGS E M属于双束系统[18].典型的双束系统是由一道垂直的电子束与一道倾斜的离子束组成.F I BGS E M首先用F I B磨削一个沟槽,对沟槽表面用S E M成像,然后用F I B移除一定厚度的薄层,接着再用S E M成像,重复这个过程直到产生一系列连贯的S E M图像.F I BGS E M方法步骤为:①F I BGS E M图像扫描;②对图像进行滤波处理;③图像配准;④角度矫正;⑤阴影矫正;⑥三维重建.孙亮等[22]利用F I BGS E M三维成像表征技术和数字岩心技术,进行连通域检测㊁连通域形态分析㊁连通域分类㊁量化连通性参数及联通数字模型提取等.赵岩龙等[21]对页岩进行F I BGS E M扫描图像,利用B P神经网络分割法㊁改进的四参数随机生长法(Q S G S)和二维布朗运动模型构建了具有裂缝基质孔隙双重介质的三维数字岩心.4)多尺度融合处理分析.目前,数字岩心的构建研究较多的是对岩心孔隙的构建,单一分辨率的数字岩心模型无法完整描述岩心不同尺度结构信息,需808石㊀油㊀物㊀探第62卷要综合多种尺度的信息对岩心结构进行描述.2013年,K H A L I L I 等[23]进行了碳酸盐岩的多尺度成像和升尺度模拟.J I A N G 等[24]将不同尺度孔隙网络集成到一个包含所有尺度的单一网络中,揭示了多尺度孔隙系统对岩石微观渗流特性的影响.王晨晨等[25]利用图像叠加的方法构建了双孔隙的碳酸盐岩数字岩心模型.G E R K E 等[26]提出一种能够将多尺度空间信息融合的通用技术,并用随机生成的二维图像重构出二维多尺度页岩图像.2017年,崔利凯等[27]通过矿物和C T 扫描实验结合,利用图像配准方法将不同分辨率下的岩心扫描图像进行空间配准,按照分辨率从高到低的顺序进行孔隙分割及骨架矿物分割,构建了多尺度多组分数字岩心模型(图2).L I U 等[28]使用C T ,E n e r g y D i s p e r s i v eS E M 和S E M i m a ge s t i l e s (MA P S )技术,研究了从厘米级到纳米级的孔隙结构,应用图像配准㊁分割和聚类标记算法构建了多矿物组分数字岩心;C U I 等[29]通过对不同分辨率的砂岩岩心图像进行配准和跨尺度关联分割,构建了砂岩的多尺度多组分数字岩心.近年来,深度学习方法已被运用到多尺度数字岩心建模[30],例如C T 图像的超分辨率技术.超分辨率卷积神经网络(S R C GN N )[31],增强深度超分网络(E D S R )[32],以及超分辨率生成对抗网络(S R G A N )[33],循环生成对抗网络(C yc l e G A N )[34]被用来提升C T 图像的分辨率,由此可进一步构建同时具备大视域和高分辨率的多尺度数字岩心.图2㊀砂岩样品多尺度多组分数字岩心模型[27]2㊀数字岩石物理及应用进展2.1㊀电性模拟及应用电性不仅取决于孔隙空间中的流体分布和流体性质,还取决于岩石微观结构特征.由于岩石物理实验无法定量控制㊁观察和计算上述微观因素,因此难以研究微观因素对电性的影响.数值模拟在此方面可以起到很好的补充作用.岩石微观结构描述是岩石物理数值模拟的基础,决定了数值模拟的精度.利用数字岩心进行岩石导电特性的数值模拟有孔隙网络模型㊁基尔霍夫节点电压法㊁格子玻尔兹曼法[35]和有限元法[36]等.基于数字岩心建模可考察水膜厚度㊁润湿性㊁微孔隙㊁泥质㊁导电矿物㊁地层水矿化度等微观电性的影响[37].L I U 等[38]利用数学形态中的开运算模拟了岩石的油水驱替过程,以及不同含水饱和度下油水在孔隙空间的分布(图3).利用数值形态学算法确定不同含水饱和度的流体分布后,再用有限元法计算岩石的电阻率,为岩石电性数值模拟提供一种新方法.聂昕等[36]将碳酸盐岩中各种宽度与角度不同的裂缝加入分形布朗运动算法中结合X GC T 扫描构建了含有裂缝的三维数字岩心模型,利用数学形态法对油水分布进行模拟,同时利用有限元法模拟其导电性,研究了裂缝宽度对地层因素㊁电阻率增大系数影响以及裂缝角度对储层导电的影响.Z H A O等[39G40]在三维数字岩心的基础上结合有限元法探究裂缝宽度和裂缝角度对电性的影响规律以及电性各向异性特征,并探究层状砂泥岩数字岩心的电性特征.D O N G 等[41]利用分布数值模拟方法构建了水合物数字岩心模型,该模型能够有效反映出水合物的分布特征和电阻率特征.908第5期孙建孟等.数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展图3㊀不同含水饱和度下水湿岩石的流体分布㊀㊀2.2㊀饱和度模拟及应用阿尔奇饱和度模型是目前最常用的饱和度模型,它将孔隙度测井与电阻率测井两大方法联系起来.但是,随着油田开发,近年来低孔隙度㊁低渗透率储层以及致密储层均存在非阿尔奇现象,为克服该问题,孙建孟等[42]提出了一种三组分自动混联导电饱和度模型(图4)的建立方法.该方法突破以往含水饱和度侧重并联导电的思维,提出岩石中同时存在串联和并联,并且是自动耦合导电,更加接近于实际,有效避免了非阿尔奇现象造成含水饱和度计算不准的现象[42G43].图4㊀3组分自动混联导电模型等效的物理模型[42]针对砂泥岩薄互层内部沉积结构特征,将储层看作多个不同岩性薄层交互分布的层状介质,考虑层间耦合与层内泥质的共同导电效应,张晋言等[12,44]提出一种横向㊁纵向双 泥质指示因子 导电等效模型,由此建立砂泥岩薄互层饱和度计算模型(图5).该模型更加接近岩石的真实导电情况,有效解决了砂泥岩薄互层特征造成含水饱和度计算不准确的问题.图5㊀砂泥岩薄互层导电模型2.3㊀弹性模拟及应用岩石的弹性模量受颗粒形状㊁颗粒分选性㊁压实作用㊁胶结作用㊁裂缝㊁孔隙流体等微观因素的影响.岩石弹性模量微观数值模拟方法有声格子方法㊁有限元方法和旋转交错网格有限差分方法等[10].岩石的微观结构可以从数字岩心模型中得到.根据各分量的体积模量和剪切模量,可以采用基于三维数字岩心模型的有限元法计算出岩石的弹性模量.对于给定的数字岩心模型,沿主应力方向和切应力方向施加宏观应力,利用快速共轭梯度法使系统中的弹性自由能E n 最小以此来求得所产生应变的平均应力,最终得到三维数字岩心的有效弹性模量[45].2012年,姜黎明等[46]基于有限元法研究了纵横波速度㊁拉梅常数㊁018石㊀油㊀物㊀探第62卷泊松比㊁弹性模量随含水饱和度的变化规律.2015年,赵建鹏[47]利用有限元法计算了裂缝性岩心和层状岩心的弹性特征.2020年,孙建孟等[29]基于多尺度㊁多组分数字岩心模型结合有限元法和等效介质理论计算了单相流体饱和岩石与双相流体饱和岩石在细尺度和粗尺度下的弹性参数,将数字岩心的应用从毫米级扩展到了厘米级.图6为单相流体饱和情况下,利用有限元模拟数字岩心的体积模量和剪切模量与实验结果对比.A N D HUMO U D I N E等[48]基于数字岩心和有限元方法得到了煤的有效弹性模量.图6㊀有限元模拟数字岩心弹性模量与实验对比㊀㊀目前基于数字岩心的弹性等效建模多集中于静态模量数值模拟,该方法属于间接类方法,适用于砂岩等组分单一㊁较为均匀的岩石样本.对于复杂的非均质岩石样本则应来用动态模量数值模拟方法,此类方法属于直接类方法.基于数字岩心中波的传播响应特征的动态模量等效数值模拟方法可直接求取弹性参数.数值模拟一般使用有限元方法,其步骤可概括为前处理㊁单元分析㊁施加边界条件㊁方程求解和后处理5个方面.S A E N G E R等[49]提出了波动方程旋转交错网格计算随机裂缝介质的弹性参数,并在砂岩的数字岩心建模的基础上详细比较了动㊁静态两种方法弹性等效数值建模结构[50],提出动态方法考虑了波传播时引起的流动效应及其对有效弹性参数的影响[51].简世凯等[52]利用矿物组分等效模量法计算各类矿物的弹性模量并采用不分裂卷积完全匹配层(C P M L)旋转交错网格有限差分法模拟不同压力下弹性波在数字岩心中的传播,以未加压的数字岩心为参考模型,计算不同压力下弹性波走时的平均时间差,进而估算出各压力点的数字岩心等效速度.朱伟等[53G54]将本构方程与运动方程结合构成二阶位移应力格式的波动方程,在设定周期性边界条件下利用二阶旋转交错网格有限差分方法求解波动方程中位移㊁速度㊁应变㊁应力参数,即分别求解网格内对角线和坐标方向的差分,获取网格中心位置的差分,可计算网格中心位置的应变和应变率,此外利用本构方程可求解网格中心位置的应变.通过计算模拟过程中获取的应力率和应变率的傅里叶变换比值来获取复纵波模量进一步获得纵波速度和逆品质因子,同时还提出了基于数字岩心的宽频带动态应力应变模拟方法来表征复杂非均质含裂缝致密岩石跨频段挤喷流效应引起的速度频散与衰减特性,利用数值模拟表述了控制挤喷流效应的主控因素,同时计算了非均匀含流体多孔岩石发生周期性拉伸应变的位移场和孔隙压力增量场.龙腾等[55]利用跨频段的岩石物理实验对不同孔隙类型的碳酸盐岩样品进行测量,建立可解释裂缝型㊁孔洞型㊁裂缝孔隙型的碳酸盐岩在测量频段的频散.类似地,电性也可进行动态特性分析,由此可深入研究声电频散现象,这方面研究国内还处于起步阶段.2.4㊀渗透率模拟及应用在储层评价中渗透率是非常重要的参数之一.井的数量㊁井间距的确定和地面油管设施的设计都离不开渗透率的准确获取[56].但渗透率参数无法通过测井直接获取且难以计算,尤其是对于孔隙结构多样㊁非均质性强等复杂储层条件下,获取准确的渗透率尤为困难.储层类型不同,渗透率模型也存在差异.数字岩心可以获取岩石的微观结构,为渗透率的准确计算提供了可能.基于数字岩心获取微观孔隙空间的孔隙网络模型可对孔隙结构进行定量表征.闫国亮[57]构建了三维裂缝网络数字模型,在此基础上,采用孔隙级流动模拟理论方法进行微观渗流模118第5期孙建孟等.数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展拟,分别探究了孔隙结构㊁岩石骨架性质和裂缝性质对绝对渗透率和相对渗透率的影响规律,此外,还分别研究了配位数㊁孔隙半径㊁孔喉形状因子㊁孔喉半径和喉道半径对绝对渗透率和相对渗透率的影响.黄宏等[58]针对碳酸盐岩储层的特点,通过数字岩心实验以及压汞㊁核磁共振等配套的岩石物理实验建立了基于多重孔隙耦合作用的渗透率计算的新模型.隋微波等[59]在数字建模的基础上分别利用NGS方法与孔隙网络模型法计算岩石的绝对渗透率.基于数字岩心的两相渗流模拟最早是基于孔隙网络模型[60].近年来,基于格子玻尔兹曼方法[61]㊁通过数值方法求解NGS方程模拟方法[62]㊁界面追踪方法[63]等两相渗流方法迅速发展.界面追踪法包括水平集法[64G65]㊁相场法[63]和流体体积法[66].赵玉龙等[64]在数字岩心的基础上,提取连通孔隙结构并建立非结构化四面体网络模型,结合水平集法与NGS 方程,建立低渗砂岩中气水两相流模型,结合有限元法求解气水驱替过程中两相数字模型,研究低渗砂岩气水两相流动中的水驱气过程㊁残余气分布特征㊁润湿性对两相流的影响以及并联通管道中的窜流特征.2.5㊀核磁响应模拟及应用核磁共振实验是无损检测岩石物性和含油特征的重要手段.通过利用氢原子核与磁场相互作用发生共振测量岩石孔隙流体的核磁弛豫特性提供有关岩石孔隙度及其分布㊁渗透率㊁流体性质及含量等信息[67].目前,随机行走算法用于核磁共振T2谱的微观尺度模拟,该算法是通过模拟粒子的随机行走获得磁化强度衰减曲线,然后再通过解谱方法最终得到核磁共振T2谱.闫伟超等[68]基于数字岩心技术,并根据核磁共振弛豫基质提出一种估算砂岩核磁共振横向弛豫(T2)谱的新方法.该方法有助于研究粒度分布㊁孔隙结构等对岩石核磁共振的影响.T A N等[69]进行了一维核磁共振和二维核磁共振数值模拟研究,并探究了不同压实程度和不同含水饱和度条件下核磁共振微观响应.张少华等[70]对复杂油水层开展了核磁共振长短等待时间(双TW)观测模式下饱含油水储层的弛豫机理研究,推导出双TW下回波串差与流体体积及其弛豫性质的理论公式,并利用遗传算法进行非线性反演,而后得到储层中流体的横纵向弛豫时间,基于反演结果最终计算得到冲洗带含油体积和含油饱和度.二维核磁共振(2D NM R)是在对横向弛豫时间观测的基础上对横向弛豫时间T1㊁流体扩散系数D㊁内部磁场梯度G等参数进行观测[71].在核磁测井中,由于岩石骨架与孔隙之间磁化率不同会在孔隙空间产生内部磁场梯度,导致孔隙流体的核磁共振横向弛豫产生额外的扩散弛豫,加速回波串的衰减.傅少庆等[72]提出一种基于二维核磁共振方法(T2i n t,D)计算饱和油水两相流体孔隙介质中内部磁场梯度;谢然红等[73G74]利用随机游走方法结合多回波串联合反演方法反演获得了砂岩的DGT2分布和T1GT2分布并研究致密砂岩储层中的受限扩散现象.谭茂金等[71]针对梯度场下的二维核磁共振测井弛豫机理和数学模型,提出基于非负最小二乘法(L S Q R)和截断奇异值分解法(T S V D)的混合算法.胡法龙等[75]利用多回波联合反演技术获得孔隙流体弛豫扩散的二维核磁共振信息,用以识别复杂储集层流体性质.3㊀数字井筒构建及应用进展数字岩心技术的建模和数值模拟多集中在微米级甚者纳米级,探索微观尺度下的岩石物理属性,不能有效地解释宏观因素(岩石结构㊁层理㊁裂缝等)对岩石物理属性的影响规律.基于数字岩心建模在国内首次构建了百米连续组分的三维数字井筒,首创了基于数字井筒三维数据体的测井响应机理模拟分析方法,为储层参数精细评价㊁疑难储层诊断提供新技术手段.三维数字井筒构建步骤[7,76]为:①岩相划分,通过目标井电成像图像的岩心观察分析并结合测井解释结论获得研究区域的分层㊁裂缝㊁岩相划分等资料;②电成像图像空白带填充,应用多点地质统计学F i l t e r s i m算法对电成像图像空白带进行填充,形成完整的井壁图像;③电成像刻度为孔隙度图像,依据阿尔奇公式,将经过浅侧向电阻率标定的电成像电阻率转换成视孔隙度,经孔隙度刻度后统计孔隙度频率,可以生成井周视孔隙度谱;④二维电成像图像调整为三维柱面,以双井径作为井筒控制参数将二维电成像孔隙度图像卷成三维柱面,其尺度和井眼尺度相匹配;⑤利用多点统计S n e s i m 算法,构建所选岩相的数字地层;⑥钻取与测井深度相匹配的三维数字井筒.3.1㊀数字井筒孔隙度及矿物模型构建肖飞等[6]在精细划分地层的基础上构建了整体井筒的几何模型.该数字井筒模型为规则的体素模型,并将网格划分㊁体素分辨率及电成像分辨率三者218石㊀油㊀物㊀探第62卷。
数字矿山中层状矿体三维可视化技术研究的开题报告

数字矿山中层状矿体三维可视化技术研究的开题报告一、选题背景随着数字化技术的快速发展和应用,数字矿山中层状矿体的三维可视化技术越来越重要。
现阶段,采矿行业对于可视化技术的需求呈现出不断增长的趋势。
在矿山地质工程领域中,建立数字化的地质工程模型,对于进行矿区规划设计、矿井开采、资源评估等方面有着重要的意义。
研究数字矿山中层状矿体的三维可视化技术,可以为加强矿山智能化建设提供支持,对提高采矿效率、降低采矿成本具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在探讨数字矿山中层状矿体的三维可视化技术,并基于该技术建立数字化的地质工程模型,以实现精准分析和规划设计,提升矿山管理和生产效率。
三、研究内容1.数字矿山中层状矿体的特点分析。
对数字矿山的概念进行筛选,对其中层状矿体的特点进行详细分析。
2.数字矿山中层状矿体三维可视化技术的研究。
包括研究数字矿山中层状矿体的三维空间模型,对多源复杂地质数据进行处理、分析和建模,运用三维可视化技术实现对数字矿山中层状矿体的可视化。
3.数字化地质工程模型的构建。
基于数字矿山中层状矿体的三维可视化技术,建立数字化地质工程模型,实现准确、可重复性的工作结果。
4.研究数字矿山中层状矿体三维可视化技术在矿山管理和生产实践中的应用。
通过现场考察,对数字矿山中层状矿体的三维可视化技术在矿山管理和生产实践中的应用进行评估和总结,提出可行性建议。
四、研究方法1.文献资料法。
对数字矿山中层状矿体的相关文献进行查阅和整理,了解数字矿山的研究现状和相关技术应用。
2.案例分析法。
选取数字矿山中层状矿体的典型案例进行分析,探究数字矿山中层状矿体三维可视化技术的应用效果。
3.实验研究法。
以特定场景为研究对象,运用数字矿山中层状矿体三维可视化技术进行模拟实验研究。
五、预期成果通过本研究,预计实现以下成果:1.对数字矿山中层状矿体的三维可视化技术进行系统性的研究和分析。
2.基于数字矿山中层状矿体的三维可视化技术,建立数字化地质工程模型。
地质体三维可视化表达的现状与趋势
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地质体三维可视化表达的现状与趋势【摘要】地球科学领域正在逐步应用三维可视化技术进行地质体表达和分析。
本文从地质体三维可视化技术的发展历程、应用领域、问题与挑战、发展趋势,以及在地质科研和勘探领域的应用等方面进行了探讨。
未来地质体三维可视化技术将更加普及和完善,促进地质领域的发展。
文章最后分析了地质体三维可视化技术的应用前景、重要性和对地质行业的影响,强调了这一技术在地质领域的重要价值和作用。
地质体三维可视化技术将成为地质行业的重要工具,推动地质研究和勘探的进步。
【关键词】地质体,三维可视化,现状,趋势,技术发展,应用领域,问题,挑战,发展趋势,科研,勘探,应用前景,重要性,影响。
1. 引言1.1 地质体三维可视化表达的现状与趋势地质体三维可视化技术是一种将地质体数据进行三维可视化表达的技术手段。
通过这种技术,地质学家和地质工程师可以更直观地理解和分析地下地质情况,为地质科研和勘探提供了强大的工具支持。
随着计算机技术和虚拟现实技术的发展,地质体三维可视化技术也得到了快速的发展。
目前,地质体三维可视化技术在矿产勘探、地质灾害预测、地下水资源管理等领域得到了广泛应用。
通过三维可视化,地质学家可以更准确地识别地质构造、裂缝分布等信息,为资源勘探和灾害预防提供了更可靠的依据。
目前地质体三维可视化技术还存在着一些问题和挑战,如数据采集和处理的成本较高、数据准确性和真实性难以保障等。
未来,随着人工智能和大数据技术的发展,地质体三维可视化技术将迎来更多的创新和突破,可以预见其在地质科研和勘探领域的应用将更加广泛和深入。
地质体三维可视化技术的应用前景非常广阔,将对地质行业产生深远的影响,提高勘探效率、降低勘探风险,并促进资源的合理开发和利用。
地质体三维可视化技术的重要性不容忽视,其对地质行业的影响也将日益显现。
2. 正文2.1 地质体三维可视化技术的发展历程地质体三维可视化技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初。
浅谈数字矿山可视化技术的研究与实现
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浅谈数字矿山可视化技术的研究与实现
文维西
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2017(000)019
【摘要】信息已经成为了我国经济发展的一项热门资源.信息化为矿山企业提供了清晰的发展方向,目前矿山的发展需要先进的信息化技术进行整合及革新,以此才能够与市场需求相适应,在市场竞争中取得预期的经济利益.充分利用有限的资源对矿山进行合理开发的策略办法已经成为了日趋重要的问题.
【总页数】2页(P25,27)
【作者】文维西
【作者单位】江西铜业股份有限公司德兴铜矿大山选厂,江西德兴334224
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.三维数据场可视化技术在数字矿山中的应用 [J], 赖朝辉;刘修国;花卫华;李丰丹
2.数字矿山之三维可视化技术 [J], 王彬;陈慧明;郝建国;姜海鹏
3.三维可视化技术在数字矿山中的应用研究 [J], 赵节霞;邹毅
4.三维可视化技术在数字矿山中的应用研究 [J], 王守民
5.可视化矿山与机电技术在数字矿山建设中的应用研究 [J], 冯文博
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数字岩心三维可视化技术研究发展与应用
摘要:近年来,随着石油生产对数字仿真技术需求的不断增长,数字核三维可
视化技术不断拓展,为推动数字核模型的模拟和再现提供了重要的技术支持[1]。
众所周知,岩石的微观结构和孔隙分布决定了油水的分布,岩石中的油气也将是
影响油气产量的主要原因。
传统的岩心分析主要基于二维图像分析或使用:构建
虚拟数字的数值重建方法。
X射线立体成像法是确定数字核的最精确方法。
该方
法利用显微成像设备以纳米级分辨率扫描,直接确定其数字模型,使模型重建简单,精度显著提高,研究了二维岩心图像的三维重建与可视化,建立了用于分析
的数字可视化系统,计算机图形学和数字成像技术使本文对数字中心可视化系统
进行了深入的研究。
通过文献阅读和研究,了解了国内外数字核心和数字核心三
维重建的研究现状[2]。
在了解数字中央可视化系统功能要求的基础上,确定数字
核心可视化系统的总体设计框架。
根据总体设计框架,对各个模块进行了检查和
开发,并对岩心图像分割、岩心图像分割和三维重建进行了研究基于在几何平面
三维模型和三维几何实体模型重建方面,并对三维可视化技术在核数字化领域的
应用进行了研究,以期为数字智能油田的建设做出贡献。
关键词:数字岩心;岩心分析;数字化油田三维模型
随着石油工业数字化和智能化技术的发展,岩心数字化技术已广泛应用于储油评价和油
田开发产能分析[3]。
岩心数字核心的基本支撑之一在3D可视化技术中起着重要作用,中心
三维模型设计,模型仿真,骨架可视化分析和流动模拟。
掌握一套标准的三维数字可视化技
术和流程具有重要的科学意义,因此,基于三维可视化技术在数字核心中的发展和应用,从
微观模型的角度分析了数字核心可视化的研究,对油田的勘探开发起着重要作用。
1.研究背景
地下水、石油、天然气等液体资源储存在山体的多孔基底中,因此山体的微观结构及其
固体和孔隙分布成为控制地下水、石油、天然气等液体资源渗漏的主要因素。
岩石其特征取
决于孔隙的微观结构,为此,要想显著提高原油采收率,不仅要坚持岩石的宏观分析水平,
而且要深入山区的多孔介质,在微观结构的基础上进行研究开发岩石。
数字三维技术基于石
油地质的分析是将实际岩心结构转换成三维数字图像,即将实际岩心样品转换成中心数字样品,然后利用计算机技术,如数值模拟、虚拟实验和物理参数计算等对数字岩心样品进行处理,然后加工岩心结果分析应用于油田分析和资源化评价,为油田勘探开发提供了第一手资料,在油田勘探开发中发挥了重要作用。
1.1.数字岩心三维可视化技术的现状
数字岩心三维可视化技术的发展主要受计算机技术和图像分析技术的影响,目前基于计
算机硬件技术的数字核三维可视化技术可以分为两种实现方式方向。
一以计算机语言为基础;结合图形功能库,开发自我编程技术,实现以下三维可视化:模型研究。
其他的可以通过三
维建模或重建程序可视化。
随着数字核技术和计算机技术的发展,有许多语言可以支持软件
开发,包括VC++、VB、C、Java等常用语言,支持的图形库主要使用OpenGL、DirectX等常
用图形文本;数字岩心三维可视化软件主要包括avizo成像和Fei模型软件;深圳能源科技有
限公司的pergeos热物理和DNA viz数字核心程序软件[4],为数字图像的三维可视化提供了
良好的技术支持。
通过自编程来实现数字岩心三维可视化;或者通过现有的软件来实现岩心
的三维可视化,对未来石油生产数字化、智能化建设的发展起着重要作用,对勘探也有重要
的技术支持作用。
2.数字岩心三维可视化的重要性
随着计算机图形学的发展和对三维信息需求的不断增长,三维可视化技术在智能城市、
环境检测与仿真、交通监控等诸多科学领域得到了广泛的应用,目前,数字岩心可视化数据
的来源主要有两种方法:一种是用CT扫描仪扫描真实核,然后利用成像识别算法将二维数
据源构建成三维数据,另一种是利用山体粒度分析、薄片分析、板块组合等方法获取的数据,获取正面可视化视图的数据源,结合前端VDU和计算机三维可视化技术,完成了数字岩心的前端和可视化表示,对岩心模型模拟、数字化管理、地质属性计算、瓷器分布、地质勘探、
地质分析等具有重要意义。
3数字岩心三维可视化技术常见应用
3.1 岩心模型数据仿真再现
3.2孔隙结构模型仿真再现
3.3油水驱替过程仿真再现
结论:
数字岩心三维可视化技术作为岩心物性和微观尺度油藏流动的关键技术之一,在模型可
视化和表达过程中起着重要作用。
由于近年来计算机可视化技术的迅速发展,利用微孔信息
可以重建出真实的山体结构的三维数字核技术结构。
三维数字岩心技术通常有大量的数据。
采用传统的三维可视化计算,计算量大,运行效率低,增加了研究人员在三维数字岩心研究
中遇到的困难,限制了三维数字技术的发展和应用。
随着计算机可视化软硬件技术的提高,
未来将有更广阔的程序空间和实际生产意义,随着各种技术的发展,基于微孔的岩心和宏观
油藏模型的集成过程也更加成熟和实用,为油气行业驱替机理研究、驱替评价、生产动态模
拟和开发生产过程提供技术支持。
参考文献:
[1]林承焰,吴玉其,任丽华等.数字岩心建模方法研究现状及展望[J]. 地球物理学进展,2018(02).
[2]刘雪峰,张伟伟,孙建孟.三维数字岩心建模方法综述[J].地球物理学进展,2013(06).
[3]Latief F D E,Biswal B,Fauzi U,et al. Continuum reconstruction of the pore scale microstructure for Fontainebleau sands tone[J]. PhysicaA:Statistical Mechanics and i tsApplications,2010(8).
[4]姚军,赵秀才,衣艳静等,数字岩心技术现状及展望[J].油气地质与采收率,2005(06).。