地震形态约束建模方法及软件模块研制

作     者：李新彦 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭真明

授予年度：2018年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：三维地质建模 泊松曲面重建 闭合体 法向估计 

摘      要：常规的基于断层和层位构建的地层层序模型无法准确刻画地质构造边界处的横向变化,而针对此问题的平面相控建模也只是使用垂向边界来对地质构造的横向变化进行粗略近似,虽然可以在一定程度上提高建模精度,但是随着油气藏资源的不断枯竭,相应的预测难度也在不断增大,基于平面相控的地质建模技术越来越不能满足精细油气藏建模的需求。本文在充分研究已有三维地质建模技术的基础上,针对地质构造边界约束问题,提出了一种地质体多边形序列约束下的三维闭合体边界模型构建算法,该算法对不同类型的地质单体具有普适性,可以胜任任意复杂度的地质单体边界模型构建任务。针对该课题,本文所做的主要工作和取得的成果如下:(1)研究了三维地质建模中常用的理论和算法,重点研究了B-样条插值、反距离加权插值、线性插值等常见的地质空间插值算法、以八叉树为代表的离散数据点管理技术以及以Marching Cubes算法为代表的等值面抽取技术等,并介绍了泊松方程的一般形式及相应的迭代求解算法。(2)针对GeoScope软件中的地质体多边形数据特点,在充分利用多边形顶点邻接关系的基础上,设计了一种简单高效的多边形顶点法向估计算法,通过该算法可以得到合理的、方向一致的顶点法向信息。(3)基于泊松曲面重建算法,设计了一套地质体多边形序列约束下的闭合体边界模型构建流程。实际地质资料测试表明本文设计并实现的地质体多边形序列约束下的闭合体边界模型构建算法对于常见的单砂体、透镜体、沉积河道以及盐丘等地质对象,都可以得到对应的高精度边界模型。(4)研究并实现了基于线性插值的断层面构建以及基于反距离加权插值的层位面构建算法,并在此基础上实现了断层模型、地层模型、层位与断层参与的地质块体模型以及层位与闭合体参与的地质块体模型构建功能。(5)在GeoScope软件平台下,利用C++语言完成了相应软件模块的研制工作。并将软件模块以插件的形式集成到GeoScope软件平台中去,与已有的二维地震数据解释功能共同构成了一套完整的三维地质单体构建与可视化流程。(6)对本文所实现的软件模块进行了大量的数据测试,并分析了相关参数对模型构建结果的影响。