CN110058298A - 一种三维地质体空间插值方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维地质体空间插值方法及系统。该方法包括数据预处理、层位网络化、层位校正、属性插值、属性校正、层控体插值等步骤。通过基于解释层位控制下的地震振幅与井筒测井数据的空间匹配插值，实现多井的工程地质属性在空间插值计算，建立基于地震体的地质工程属性的空间展布，实现地质属性的空间化与实体化，形成任意设计井曲线的属性值抽取。该发明在三维可视化基础上，真实动态地将多种资料综合显示到3D空间，且具有插值约束信息可裁剪、插值方法可选择等特点，较目前常规插值方法，在不增加操作复杂度的前提下增加约束控制条件，提高插值精度，简化了三维地质体空间插值中复杂的交互，优化了操作流程，提高了工作效率。

Description

一种三维地质体空间插值方法及系统

技术领域

本发明涉及石油工程专业软件领域，尤其涉及一种面向石油工程施工的三维地质体空间插值方法及系统。

背景技术

作为石油工程的施工对象和施工背景，我国大量石油科技工作者开展了储层地质模型的研究，各大油田相继开展了储层及油藏描述方面的专题研究，逐步形成了比较适合于我国陆相储层的储层地质模型的研究方法和技术。但由于在石油工程施工中能够获取的地质信息有限，对于储层地质属性的插值计算方法上存在以下问题：

(1)插值约束条件复杂，操作繁琐，插值算法单一，在二维环境下无法实现井间储层多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。

(2)现有技术单一的插值，无法将储层地震学与储层沉积学相结合。

(3)无法在沉积模式指导下，综合应用测井、地震资料进行层位、沉积模式约束下建模插值等。

(4)目前常规方法采用测井曲线属性体插值，无法满足属性体纵向及横向精度要求。

(5)采用波阻抗反演体插值法虽然在精度上可以达到要求，但是在数据获取和建立反演体操作的高复杂性会使工作效率大大降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种适合当前石油工程施工的生产与数据特点基础上的三维地质体空间插值方法及系统，从而有效解决石油工程施工中对于地质属性数据的需求。本发明在三维可视化基础上，真实动态将多种资料综合显示到3D空间来分析它们的关系，具有插值约束信息可裁剪、插值方法可选择等特点。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种三维地质体空间插值方法，所述方法包括如下步骤：数据预处理步骤，对执行三维地质体空间插值所需的数据进行预处理，所述数据包括层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据；三维地质体空间插值步骤，基于预处理后的层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据，利用插值算法完成层控和井控、或者结合地震约束的插值约束得到插值后的属性体。

优选地，在利用插值算法完成层控和井控的插值约束时，所述三维地质体空间插值步骤进一步包括如下步骤：层位网格化步骤，对预处理后的层位数据进行逐层网格化，得到层位网格面；层位校正步骤，通过校正算法利用预处理后的井数据中的井分层数据对所述层位网格面进行插值运算，得到校正后的构造层位曲面数据；属性插值步骤，对预处理后的测井属性资料与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面，此时的属性曲面是在构造面的基础上进行的二次运算，任意空间点具有属性值，属性值包括岩石力学参数、地应力、压力预测和可压性评价属性；属性校正步骤，利用预处理后的测井属性资料与所述属性曲面运算对井数据进行校正，得到校正后的层位属性面。

优选地，在利用插值算法完成层控、井控和地震约束的插值约束时，所述三维地质体空间插值步骤还包括如下步骤：层控体插值步骤，将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值，最终完成三维地质体空间插值。

优选地，在所述层控体插值步骤中，通过如下步骤完成层控体插值：将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标匹配运算，将层位坐标与测区的线道号对应；对于每个线道号上的共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次对每个CDP进行排序，在排序后对线道号上所有的CDP进行插值，完成该属性的线性体插值。

优选地，在所述层控体插值步骤中，通过如下步骤完成层控体插值：将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标与线道号匹配运算，对于同一线道号的每个共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次进行排序；依据层位的排列顺序，依次按照层位控制，将预处理后的地震数据抽取成分段数据，进行波形相干计算；对波形相干计算结果进行三维属性体插值。

优选地，在层位网格化步骤中，采用如下任一算法进行逐层网格化：反距离加权法、离散光滑约束法、薄板样条法和双线性插值。

优选地，在属性插值步骤中，采用如下任一算法进行插值：反距离加权法、克里金和最小曲率法。

根据本发明另一方面，还提供了一种三维地质体空间插值系统，所述系统包括如下模块：数据预处理模块，其对执行三维地质体空间插值所需的数据进行预处理，所述数据包括层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据；三维地质体空间插值模块，其基于预处理后的层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据，利用插值算法完成层控和井控、或者结合地震约束的插值约束得到插值后的属性体。

优选地，所述三维地质体空间插值模块包括：层位网格化子模块，其对预处理后的层位数据进行逐层网格化，得到层位网格面；层位校正子模块，其通过校正算法利用预处理后的井数据中的井分层数据对所述层位网格面进行运算，得到校正后的构造层位曲面数据，此时的属性曲面是在构造面的基础上进行的二次运算，任意空间点具有属性值，属性值包括岩石力学参数、地应力、压力预测和可压性评价属性；属性插值子模块，其对预处理后的测井属性资料与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面；属性校正子模块，其利用预处理后的测井属性资料与所述属性曲面运算进行井校，得到校正后的层位属性面。

优选地，所述三维地质体空间插值模块还包括：层控体插值子模块，其将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值，最终完成三维地质体空间插值。

优选地，所述层控体插值子模块，其通过如下步骤完成层控体插值：将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标匹配运算，将层位坐标与测区的线道号对应；对于每个线道号上的共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次对每个CDP进行排序，在排序后对线道号上所有的CDP进行插值，完成该属性的线性体插值。

优选地，所述层控体插值子模块，其通过如下步骤完成层控体插值：将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标与线道号匹配运算，对于同一线道号的每个共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次进行排序；依据层位的排列顺序，依次按照层位控制，将预处理后的地震数据抽取成分段数据，进行波形相干计算；对波形相干计算结果进行三维属性体插值。

优选地，所述层位网格化模块，其采用如下任一算法进行逐层网格化：反距离加权法、离散光滑约束法、薄板样条法和双线性插值。

优选地，所述属性插值子模块，其采用如下任一算法进行插值：反距离加权法、克里金和最小曲率法。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供的三维地质体空间插值系统，在三维可视化基础上，真实动态地将多种资料综合显示到3D空间以分析它们的关系，具有插值约束信息可裁剪(具体为可以选择井控和层控或结合地震约束等这三个方面的插值约束)、插值方法可选择(例如选择线插值与波形相干等方法)等特点。较目前常规插值方法，在不增加操作复杂度的前提下增加约束控制条件，提供多种算法来提高插值精度，简化了三维地质体空间插值中复杂的交互，优化三维地质体构建流程，提高工作效率，达到了快速实现三维地质体空间插值及三维显示的目的。

(1)本发明是基于三维可视化环境下的三维层控地质体空间插值技术，能够直观的实现井间多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。

(2)本发明实现了测井属性对地震属性的多种校正方案(反距离加权法、克里金、最小曲率法等)，通过层位校正步骤实现层控体的纵向上的高分辨率，通过层位网格化步骤确定了横向的属性准确性。

(3)本发明实现了层间沉积模式的定义，并且依据沉积模式的不同，将测井属性按照层位产状的方位插值到层控体的空间中，并且实现了符合沉积特征的插值方案。

(4)目前的常规方法仅对测井属性按照反距离加权的方式进行插值，稍微进一步的插值能够做到层位等构造的控制，但无法更多的利用地震波形的协同控制，本发明将更多的利用地震波形的协同控制，将测井属性按照波形相似性的原理来进行内插外推，使该体插值方法更符合现实的地质条件。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的三维地质体空间插值系统的示例一的结构示意图。

图2为本申请实施例的三维地质体空间插值系统的示例二的结构示意图。

图3为本申请实施例的三维地质体空间插值方法的具体流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

为了更好地理解本发明的实施例，对本发明中涉及到的一些用语进行说明。

(1)三维地质模型：以计算机技术为基础，通过三维环境实现空间信息管理、空间分析和预测、地学统计、地质翻译以及图形可视化等技术的结合，在构建了三维模型的同时，可以较好地描述地质对象的多种特征。常用的三维地质模型有面模型、体模型和混合模型。

(2)共深度点CDP(COMMON DEPTH POINT)：如果地层界面为水平界面，在测线上不同位置O进行激发，在一系列对应检波点S上接收到来自地下反射界面上同一点 R的反射波。R就叫共反射点，或叫共深度点。

(3)网格化插值方法：网格化插值是指将离散数据通过算法插值成为规则拓扑结构网格点(如100X100)。其常规的相关算法包括：反距离加权法、克里金、最小曲率法、离散光滑约束法、薄板样条法、双线性插值等，本文针对算法选择不做限定。

(4)深度与属性校正算法：使用网格化插值算法形成初始面，通过初始面与井数据通过反距离加权法进行属性校正。(例：需要利用井数据对地震层位网格面进行深度校正，则通过深度与属性校正算法实现。)

(5)Rescue模型：一种地质模型交换格式，实现不同软件的地质建模成果的存储、输出和数据交换。包括：层位与断层数据、地层分层数据、网格体数据、属性数据等。

(6)层位数据：地质分层的面数据，可以为如下任意一种：从地质分层中提取的层位离散点、从矢量化构造图中提取的层位离散点、从Rescue模型中获取的层位数据、从深度域的构造解释数据中获取的层位数据。

(7)测井属性资料：也称测井曲线，包括三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等。

(8)地质体属性：指石油工程需要的地层与岩石的物理属性，其属性值包括岩石力学参数(杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比、内聚力、内摩擦角)、地应力(上覆围岩压力、最大水平主应力、最小水平主应力)、压力预测(空隙压力、破裂压力、坍塌压力)和可压性评价(脆性指数、断裂韧性指数、可压裂性指数)等属性。

示例一

图1为本申请实施例的三维地质体空间插值系统的示例一的结构示意图。该系统包括数据预处理模块10和三维地质体空间插值模块200。三维地质体空间插值模块200包括层位网格化子模块20、层位校正子模块30、属性插值子模块40和属性校正子模块50。

数据预处理模块10，其对执行三维地质体空间插值所需的数据进行预处理。具体地，对层位数据、井数据、测井属性资料(也称测井曲线，包括三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)等进行预处理。

其中，在针对层位数据的预处理过程包括从地质分层中提取层位离散点、从矢量化构造图中提取层位离散点、从Rescue模型中获取层位数据、和从深度域的构造解释数据中获取层位数据等过程。针对井数据的处理包括斜井轨迹的加载、垂直深度与测井深度的互相转换。针对测井曲线的处理包含测井曲线的重采样，滤波以得到插值需要的纵向间距、频率等数据规格。

该三维地质体空间插值模块200利用预处理后的测井属性资料与根据层位数据和井数据获取的层位属性插值后的属性曲面进行井校，得到校正后的层位属性面。通过这种层控的属性结果最后得到属性体，这种约束是综合利用井数据与层位数据，满足了井控与层控这两方面的插值约束。下面分别参照图2来说明该模块200的各个子模块的功能。

具体地，三维地质体空间插值模块200，其基于预处理后的层位数据、井数据和测井属性资料，利用插值算法完成层位网络化、层位校正、属性插值、属性校正处理，得到插值后的属性体，该属性体符合层控和井控的插值约束。其中，层控为按照层位构造约束，井控是按照井数据约束。下面分别具体说明该模块200中各个子模块的功能。

层位网格化子模块20，其通过网格化插值方法对经数据预处理模块10处理后的层位数据进行逐层网格化，得到光滑的层位网格面(层位网格面就是对应于地震测区网格的地震反射层面数据)。依据此网格面，建立地层沉积关系，为横向提取测井属性值提供数据基础。

其中，在进行逐层网格化所采用的相关算法可以包括反距离加权法、克里金、最小曲率法、离散光滑约束法、薄板样条法、双线性插值等。如：将地质分层中的某层位数据离散点文件读入，通过反距离加权化处理后，生成描述层位的网格面。本发明对网格化插值算法不做限定，本领域技术人员根据需要选择适用的算法。

层位校正子模块30，其通过(深度)校正算法利用预处理后的井数据中的井分层数据对层位网格面进行插值运算得到校正后的构造层位曲面数据(如：根据单井的层位数据针对层位网格面进行校正，形成一个新的层位网格面)，使之与井数据相匹配，从而提高纵向层位精度。

由于地震层位网格面深度和井的不匹配，而且因为井数据是硬数据，需要利用井数据对地震层位网格面进行深度校正，最终得到的层位网格面称之为构造层位曲面数据。其中，使用的校正算法包含反距离加权法、克里金、最小曲率法等，本发明对此不做限定。

属性插值子模块40，其对经数据预处理模块10处理后得到的测井属性资料(三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面(井上的各种曲线对应的属性投影到构造层位曲面所得到的属性曲面)。

此时的属性曲面是在构造面的基础上进行的二次运算，任意空间点具有属性值，属性值包括岩石力学参数(杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比、内聚力、内摩擦角)、地应力(上覆围岩压力、最大水平主应力、最小水平主应力)、压力预测(空隙压力、破裂压力、坍塌压力)和可压性评价(脆性指数、断裂韧性指数、可压裂性指数)属性。其中，使用到的相关算法包含反距离加权法、克里金、最小曲率法等，本发明对此不做限定。

属性校正子模块50，其利用测井属性资料(三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)与经属性插值模块40得到的属性曲面运算进行与井数据的校正(此处涉及属性校正算法)。即以井数据作为标准数据，将对应位置的属性数据与井数据相吻合，同时校正其它层面属性数据，得到校正后的层位属性面。此时测井属性值是各种曲线对应的属性投影到构造层位曲面，与构造面求交后的交点属性值。

由于地震属性曲面和井的不匹配，而且因为井曲线数据是硬数据，需要利用井曲线数据对地震属性曲面进行属性校正，最终得到的属性曲面称之为层位属性面数据。其中，使用的校正算法包含反距离加权法、克里金、最小曲率法，本发明对此不做限定。

通过本例系统最终得到的属性体，其属性值包括岩石力学参数(杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比、内聚力、内摩擦角)、地应力(上覆围岩压力、最大水平主应力、最小水平主应力)、压力预测(空隙压力、破裂压力、坍塌压力)和可压性评价(脆性指数、断裂韧性指数、可压裂性指数)属性)。本发明实施例在三维可视化基础上，能够真实动态地将多种资料综合显示到3D空间，且具有插值约束信息可裁剪、插值方法可选择等特点，较目前常规插值方法，在不增加操作复杂度的前提下增加约束控制条件，提高插值精度，简化了三维地质体空间插值中复杂的交互，优化了操作流程，提高了工作效率。

示例二

图2为本申请实施例的三维地质体空间插值系统的示例二的结构示意图。如图2所示，该系统包括数据预处理模块10和三维地质体空间插值模块200。该三维地质体空间插值模块200包括层位网格化子模块20、层位校正子模块30、属性插值子模块40、属性校正子模块50和层控体插值子模块60。三维地质体空间插值模块200，其基于预处理后的层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据，利用插值算法完成层位网络化、层位校正、属性插值、属性校正和层控体插值处理，得到插值后的属性体，该属性体符合层控、井控、地震约束的三维地震剖面。其中，层控为按照层位构造约束，井控是按照井数据约束，地震约束是按照地震振幅约束。下面分别具体说明该模块200中各个子模块的功能。

由于本示例与示例一存在相同的子模块，如层位网格化子模块20、层位校正子模块 30、属性插值子模块40、属性校正子模块50，因此本例对这些模块省略说明，下面仅对不同的子模块的具体功能进行描述。

数据预处理模块10，其对三维地质体空间插值所需的数据进行预处理。具体地，除了对对层位数据、井数据、测井属性资料(也称测井曲线，包括三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)进行预处理以外，还对测区数据、地震数据等进行预处理。

其中，在针对测区数据处理中包括测区的定义、地震线道坐标与大地坐标的变换等，针对地震数据的处理包括地震数据的重采样、滤波等。

层控体插值子模块60，其将属性校正子模块50校正后的层位属性面与测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值，层控体就是在层位等构造约束下，将测井属性沿着层位产状方向进行横向和纵向插值，以得到符合层位产状分布的属性体。层控体差值模块 60可以采用如下两种方法完成层控体插值。

方法一：线性插值。

将校正后的层位属性面与测区数据进行坐标匹配运算，将层位坐标与测区的线道号对应。对于每个线道号上的所有CDP位置，将按深度从小到大，依次对每个CDP进行排序，然后依据不同层位上的属性作为控制点，依次对每个CDP属性赋值，实现线道号上所有 CDP的线性插值，所有线道号的线性插值完成后，就完成该属性的线型体插值。

方法二：线性插值与波形相干法插值相结合。

具体步骤包括如下：

(1)层位网格排序：将校正后的层位属性面与测区数据进行坐标与线道号匹配运算，对于同一线道号的每个CDP位置，将按深度从小到大，依次进行排序。

(2)地震数据层控抽取：依据层位的排列顺序，依次按照层位控制，将地震数据抽取成分段数据，用作波形相干计算。

(3)波形相干计算，不仅考虑空间距离，而且考虑地震波形相似性。

概括来讲，波形相干计算主要有这么几个过程：地震分段数据－频率傅立叶变换－求取地震分段主频－测井与地震相关性计算－测井曲线滤波－测井与地震相似性比较－权重分析－插值。具体来说，根据线道号获取地震体分段的频率数据，通过对地震CDP点的频率值进行傅立叶变换，求取地震分段主频，然后与测井(任一)属性曲线与地震分段主频进行相关性计算，通过测井曲线滤波，来比较测井与地震相似性，获得相似性的权重分析，依据相似性分析的数据进行空间属性插值。

(4)对波形相干计算结果进行三维属性体的线性插值。

其中，涉及的相关插值算法，除本文使用的线性插值，还包括：协同插值、分频插值等其他方法，可以采用现有技术，本发明不做限定。方法一中的线性插值与方法二的线型插值是一种(类)方法，但是使用的对象不同，前面是层面和井的属性数据，而方法二是针对地震体属性的。

根据本发明实施例的三维地质体空间插值系统，插值后的属性体符合层控、井控、地震约束的三维地震剖面；插值后的属性体作为后续的各种算法的初始模型或约束控制数据体。该发明具有插值约束信息可裁剪，插值方法可选择等特点，较目前常规插值方法，在不增加操作复杂度的前提下增加约束控制条件，提供多种算法提高插值精度，简化了三维地质体空间插值中复杂的交互，优化了操作流程，提高了工作效率，达到了快速实现体插值及三维显示的目的。

(示例)

图3为本申请实施例的三维地质体空间插值方法的具体流程示意图。下面参照图2和图3来说明如何采用本发明实施例的系统在某石油工程专业软件中的实施与应用。

在步骤S410中，数据预处理模块10使用该油田区块的井数据、层位数据、井数据、测井曲线、地震数据等数据，对这些数据进行预处理。接着，在步骤S420中，层位网格化子模块20对经预处理后的层位数据进行逐层网格化，得到光滑的层位网格面。然后，在步骤S430中，层位校正子模块30对井分层数据与构造的层位网格面进行运算，得到校正后的构造层位数据，使之与井数据相匹配。在步骤S440中，属性插值子模块40对经预处理后得到的测井属性资料(三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面。在步骤S450中，属性校正子模块50利用测井属性资料(三压力、伽马、泊松比、弹性模量、杨氏模量等)与经属性插值子模块40得到的属性曲面运算进行井校，得到校正后的层位属性面。最后，在步骤S460中，层控体插值子模块60将校正后的层位属性面与测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值。

本系统通过上述步骤，即按数据预处理、层位网络化、层位校正、属性值插值、井属性校正、层控体插值等步骤，完成了该油田区块的三维地质体空间插值，构建该油田区块的三维地质体。

综上所述，本发明公开了一种基于层控模型的三维地质体空间插值方法及系统，由数据预处理、层位网络化、层位校正、属性插值、属性校正、层控体插值等模块功能组成。通过基于解释层位控制下的地震振幅与井筒测井数据的空间匹配插值，实现多井的工程地质属性在空间插值计算，建立基于地震体的地质工程属性的空间展布，实现地质属性的空间化与实体化，形成任意设计井曲线的属性值抽取。该发明在三维可视化基础上，真实动态地将多种资料综合显示到3D空间分析它们的关系，其三维地质体空间插值流程具有插值约束信息可裁剪、插值方法可选择等特点，较目前常规插值方法，在不增加操作复杂度的前提下增加约束控制条件，提供多种算法提高插值精度，简化了三维地质体空间插值中复杂的交互，优化了操作流程，提高了工作效率，达到了快速实现三维地质体空间插值及三维显示的目的。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种三维地质体空间插值方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

数据预处理步骤，对执行三维地质体空间插值所需的数据进行预处理，所述数据包括层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据；

三维地质体空间插值步骤，基于预处理后的层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据，利用插值算法完成层控和井控、或者结合地震约束的插值约束得到插值后的属性体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用插值算法完成层控和井控的插值约束时，所述三维地质体空间插值步骤进一步包括如下步骤：

层位网格化步骤，对预处理后的层位数据进行逐层网格化，得到层位网格面；

层位校正步骤，通过校正算法利用预处理后的井数据中的井分层数据对所述层位网格面进行插值运算，得到校正后的构造层位曲面数据；

属性插值步骤，对预处理后的测井属性资料与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面，此时的属性曲面是在构造面的基础上进行的二次运算，任意空间点具有属性值，属性值包括岩石力学参数、地应力、压力预测和可压性评价属性；

属性校正步骤，利用预处理后的测井属性资料与所述属性曲面运算对井数据进行校正，得到校正后的层位属性面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在利用插值算法完成层控、井控和地震约束的插值约束时，所述三维地质体空间插值步骤还包括如下步骤：

层控体插值步骤，将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值，最终完成三维地质体空间插值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述层控体插值步骤中，通过如下步骤完成层控体插值：

将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标匹配运算，将层位坐标与测区的线道号对应；

对于每个线道号上的共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次对每个CDP进行排序，在排序后对线道号上所有的CDP进行插值，完成该属性的线性体插值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述层控体插值步骤中，通过如下步骤完成层控体插值：

将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标与线道号匹配运算，对于同一线道号的每个共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次进行排序；

依据层位的排列顺序，依次按照层位控制，将预处理后的地震数据抽取成分段数据，进行波形相干计算；

对波形相干计算结果进行三维属性体插值。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的方法，其特征在于，在层位网格化步骤中，采用如下任一算法进行逐层网格化：反距离加权法、离散光滑约束法、薄板样条法和双线性插值。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的方法，其特征在于，在属性插值步骤中，采用如下任一算法进行插值：反距离加权法、克里金和最小曲率法。

8.一种三维地质体空间插值系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：

数据预处理模块，其对执行三维地质体空间插值所需的数据进行预处理，所述数据包括层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据；

三维地质体空间插值模块，其基于预处理后的层位数据、井数据、测井属性资料、测区数据和地震数据，利用插值算法完成层控和井控、或者结合地震约束的插值约束得到插值后的属性体。

9.根据权利要求8的系统，其特征在于，所述三维地质体空间插值模块包括：

层位网格化子模块，其对预处理后的层位数据进行逐层网格化，得到层位网格面；

层位校正子模块，其通过校正算法利用预处理后的井数据中的井分层数据对所述层位网格面进行运算，得到校正后的构造层位曲面数据，此时的属性曲面是在构造面的基础上进行的二次运算，任意空间点具有属性值，属性值包括岩石力学参数、地应力、压力预测和可压性评价属性；

属性插值子模块，其对预处理后的测井属性资料与校正后的构造层位曲面数据进行数据提取，并对提取的数据进行属性插值得到插值后的属性曲面；

属性校正子模块，其利用预处理后的测井属性资料与所述属性曲面运算进行井校，得到校正后的层位属性面。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述三维地质体空间插值模块还包括：

层控体插值子模块，其将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据/地震数据进行运算，实现层控体插值，最终完成三维地质体空间插值。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述层控体插值子模块，其通过如下步骤完成层控体插值：

将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标匹配运算，将层位坐标与测区的线道号对应；

对于每个线道号上的共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次对每个CDP进行排序，在排序后对线道号上所有的CDP进行插值，完成该属性的线性体插值。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述层控体插值子模块，其通过如下步骤完成层控体插值：

将校正后的层位属性面与预处理后的测区数据进行坐标与线道号匹配运算，对于同一线道号的每个共深度点CDP位置，按照深度从小到大依次进行排序；

依据层位的排列顺序，依次按照层位控制，将预处理后的地震数据抽取成分段数据，进行波形相干计算；

对波形相干计算结果进行三维属性体插值。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的系统，其特征在于，所述层位网格化模块，其采用如下任一算法进行逐层网格化：反距离加权法、离散光滑约束法、薄板样条法和双线性插值。

14.根据权利要求8～13中任一项所述的系统，其特征在于，所述属性插值子模块，其采用如下任一算法进行插值：反距离加权法、克里金和最小曲率法。