CN114549774A - 一种基于钻孔数据的三维地层建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，属于计算机科学可视化领域，通过对钻孔数据处理，将建模区域内的原始钻孔数据进行统计，得到关于钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息的表格；建立点模型读取表格，建立钻孔数据库，根据钻孔信息构建分层点模型数据；进行克里金插值，导出分层点数据模型进行克里金插值，获得各层的虚钻孔数据，导入钻孔数据库，更新建立的点模型；建立面模型，根据钻孔数据建立各层面模型，根据控制点与曲面的接触情况编辑曲面；建立三维地层模型，选择建模区域，选择所有地层构建地层柱，建立地层面，根据实际剖面图等对地层面进行调整，建立地质格网，最终生成三维地层模型。
Description
技术领域
本发明涉及计算机科学可视化技术领域，具体的是一种基于钻孔数据的三维地层建模方法。
背景技术
三维地质模型以三维的形式表达复杂的地质结构和地质体形态,在GIS技术和计算机技术的支撑下三维地质建模得到了快速的发展，并有效地应用于工程地质、油气开发、地质灾害治理、地球物理勘探等领域，在不同的领域研究出了多种三维数据模型和适用于不同工程地质环境的建模方法。
应用钻孔数据建模是三维地质建模的常用方法，但是由于施工条件问题、钻探成本等原因，现有的应用钻孔数据建模方法能够获取的钻孔数据往往有限，在空间分布上比较稀疏且不均匀，导致建模时对复杂地质体空间形态特征的控制不足，建立的模型精确度不高；为此,现在提出一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，利用插值获取钻孔数据，在已有地质数据的基础上依据地质规律和地质体展布特征在关键位置添设一些钻孔数据来弥补数据的不足，可以实现对地质体的有效控制和模型的快速构建，达到提高模型精度的目的。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种基于钻孔数据的三维地层建模方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，方法包括以下步骤：
步骤一：把建模区域内的原始钻孔数据进行统计，得到关于钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息的Excel表格；
步骤二：建立点模型读取钻孔编号、测深、坐标数据及分层信息的Excel表格，建立钻孔数据库，根据钻孔信息构建分层点模型数据；
步骤三：导出分层点数据模型进行克里金插值，获得各层的虚钻孔数据，导入钻孔数据库，更新建立的点模型；
步骤四：根据钻孔数据库内的钻孔数据建立各层面模型，根据控制点与曲面的接触情况编辑曲面；
步骤五：选择建模区域，选择所有地层构建地层柱，建立地层面，根据实际剖面图等对地层面进行调整，建立地质格网，最终生成三维地层模型。
进一步地，所述钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息通过钻孔柱状图进行分析提取。
进一步地，所述钻孔编号、测深及坐标导入钻孔定位表，所述钻孔编号、倾角、测深及分层信息导入分层信息表，并且根据分层信息提取各层点数据建立分层点数据模型。
进一步地，所述导出分层点数据模型进行克里金插值考虑了所有观测点的空间分布结构特点。
进一步地，所述建立各层面模型根据各层实测钻孔数据和钻孔数据建立的点模型生成，并且根据各层的控制点编辑修改面，以提高建立的面模型的精度。
进一步地，所述生成三维地层模型的过程包括选择所有地层构建地层柱，编辑地层的接触方式；定义感兴趣的区域即建模区域，外部导入建模区域或手动添加建模区域，选择建模区域的顶层和底层，一般建模区域的顶层和底层大于钻孔数据中最顶层和最底层的高度；建立地层面，以地层剖面图等实测资料为依据对地层面进行调整；建立地质格网，生成三维地层模型。
本发明的有益效果：本发明针对三维地质建模过程中钻孔数据缺少或分布不均匀的问题提出了依据钻孔数据建立点模型，利用克里金插值补充添加钻孔数据，根据实测钻孔数据和插值得到的数据建立面模型，依据控制点信息减小模型误差；结合实测钻孔数据和插值得到的钻孔数据建立三维地层模型，解决了钻孔数据缺少或分布不均等情况下的建模的问题，这样构建的模型精度较高，更加符合真实地层情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，方法包括以下步骤：
步骤一：把建模区域内的原始钻孔数据进行统计，得到关于钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息的Excel表格；
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，通过钻孔柱状图分析提取钻孔编号(WellName)、测深(MD)及坐标(X,Y,Z)信息保存到表格或txt文本中；通过对钻孔柱状图中地层的判断识别提取钻孔编号(WellName)、倾角(Dip)、测深(MD)、分层名称(Markername)等数据保存到表格或txt文本中。
步骤二：建立点模型读取钻孔编号、测深、坐标数据及分层信息的Excel表格，建立钻孔数据库，根据钻孔信息构建分层点模型数据；
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，导入钻孔定位表包括钻孔编号(WellName)、测深(MD)及坐标(X,Y,Z)，导入分层信息表包括钻孔编号(WellName)、倾角(Dip)、测深(MD)、分层名称(Markername)，建立钻孔数据库；根据分层信息Marker提取各层点数据建立各层点数据模型。
步骤三：导出分层点数据模型进行克里金插值，获得各层的虚钻孔数据，导入钻孔数据库，更新建立的点模型；
需要进行说明的是，导出各层点数据模型生成对应的表格或txt数据；对各层点数据分别进行克里金插值，通过建模区域范围选择待插值的行数和列数确定点的数量，生成钻孔数据；将各层插值得到的钻孔数据导入钻孔数据库，建立插值后的钻孔数据点模型。
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，将4层地层的点模型的X、Y、Z信息分别导出为Surfer软件可识别的txt文件，通过Surfer软件对各层点数据进行克里金插值，设置行数为30列数为26，然后将插值后的数据保存为dat文件，将各层插值后的数据导入SKUA-GOCAD软件中，建立点模型。
步骤四：根据钻孔数据库内的钻孔数据建立各层面模型，根据控制点与曲面的接触情况编辑曲面；
需要进行说明的是，根据各层实测钻孔数据和插值得到的钻孔数据建立的点模型生成相应的面模型；根据各层的控制点编辑修改面，以提高建立的面模型的精度。
步骤五：选择建模区域，选择所有地层构建地层柱，建立地层面，根据实际剖面图等对地层面进行调整，建立地质格网，最终生成三维地层模型。
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程再，所述生成三维地层模型选择所有地层构建地层柱，编辑地层的接触方式；例如接上例选择所有的地层，地层接触方式为普通接触方式从上到下依次为顶面、基岩1、基岩2、底面，均无侵蚀、底覆等情况。
定义感兴趣的区域，可以选择外部导入建模区域也可以手动添加建模区域，选择建模区域的顶层和底层，建模区域的顶层和底层大于钻孔数据中最顶层和最底层的高度；例如接上例手动添加感兴趣的建模区域，建模区域的顶层和底层选择钻孔数据中最顶层和最底层的高度，优选地，选择最底层和最顶层的高度分别为0和25；
在具体实施过程中，再建立地层面，以地层剖面图等实测资料为依据对地层面进行调整；
例如接上例建立地层面，预览地层面，检测是否存在交叉层面，根据剖面图对层面局部区域进行微调，然后再建立地质格网，生成三维地层模型。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
步骤一：把建模区域内的原始钻孔数据进行统计，得到关于钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息的Excel表格；
步骤二：建立点模型读取钻孔编号、测深、坐标数据及分层信息的Excel表格，建立钻孔数据库，根据钻孔信息构建分层点模型数据；
步骤三：导出分层点数据模型进行克里金插值，获得各层的虚钻孔数据，导入钻孔数据库，更新建立点模型；
步骤四：根据钻孔数据库内的钻孔数据建立各层面模型，根据控制点与曲面的接触情况编辑曲面；
步骤五：选择建模区域，选择所有地层构建地层柱，建立地层面，根据实际剖面图等对地层面进行调整，建立地质格网，最终生成三维地层模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，所述钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息通过钻孔柱状图进行分析提取。
3.根据权利要求1所述的一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，所述钻孔编号、测深及坐标导入钻孔定位表，所述钻孔编号、倾角、测深及分层信息导入分层信息表，并且根据分层信息提取各层点数据建立分层点数据模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，所述导出分层点数据模型进行克里金插值考虑了所有观测点的空间分布结构特点。
5.根据权利要求1所述的一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，所述建立各层面模型根据各层实测钻孔数据和通过钻孔数据建立的点模型生成，并且根据各层的控制点编辑修改面，以提高建立的面模型的精度。
6.根据权利要求1所述的一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，其特征在于，所述生成三维地层模型的过程包括选择所有地层构建地层柱，编辑地层的接触方式；定义建模区域，外部导入建模区域或手动添加建模区域，选择建模区域的顶层和底层，建模区域的顶层和底层大于钻孔数据中最顶层和最底层的高度；建立地层面，以地层剖面图等实测资料为依据对地层面进行调整；建立地质格网，生成三维地层模型。
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|---|---|---|---|---|
| CN116152461A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-05-23 | 北京星天地信息科技有限公司 | 地质建模方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 |
| CN116152456A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-23 | 南京工业大学 | 一种三维地层结构可视化方法及系统 |
| CN116402960A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-07 | 辽宁省地质勘查院有限责任公司 | 一种基于四层架构的三维地质建模方法 |
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