CATIA-FLAC 3D耦合建模方法及其应用

针对FLAC3D面向复杂的地质模型建模存在的技术困难和不足,提出CATIA-FLAC3D耦合建模新方法.先利用CATIA强大的三维地质体建模功能进行三维地质建模,再利用其有限元模块对地质体进行网格划分;基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用Visual Basic语言编写CATIA-FLAC3D接口程序,实现了将CATIA环境下建模生成的单元、节点信息导入FLAC3D.以某已建成偏压隧道工程为例,验证了CATIA-FLAC3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路.     

基于GPR试验数据和CATIA的三维地质建模

地质雷达(GPR)在水利水电工程地质勘探中得到了越来越广泛的使用,并且目前地质雷达勘探产生的地质解释图多被处理为二维图片.以湖南某工程坝址处5个剖面的地质雷达二维地质解释图为基础资料,使用Visual Basic语言以及三维建模软件CATIA的逆向工程模块,建立了研究区的三维地质模型,并实现了地质模型的数字钻孔与切片.首先用Visual Basic语言编程提取CAD地质解释图中的有用信息,然后将信息输入CATIA,使用CATIA中Part Design、GSD、DSE、QSR等工作台,建立研究区的三维地质模型,最后在GSD工作台中实现三维地质模型的数字钻孔与切片.数字切片与原地质解释图的对比显示,基于CATIA的三维地质建模与实际情况较为相符,CATIA在水利水电工程的三维可视化以及全过程的协同设计方面将有广阔的应用前景.     

三维地质建模技术在油田基础地质研究中的应用

基于钻井资料的三维地质建模技术,通过在留楚油田建立精细的三维地质模型,使油藏研究达 到较高的精确性。在建模过程中,将三维建模软件特有的技术手段与基础地质研究相结合,在构造精细 落实、地层精细对比等基础地质研究方面发挥重要作用,解决了许多通过常规方法难以解决的问题。精 细地质模型在C2020井开发措施调整及C2945井注采关系分析等方面取得了良好的效果。由于三 维地质模型是地质体的一种数字化表述,因此,它还在数字化油藏方面起到了重要作用。     

万家口水电站复杂地质体三维模型及其数值模型构建

水电工程地质项目中,复杂地质体的三维模型及其数值模型的构建是关键.结合GOCAD软件在复杂地质体建模上的强大优势,针对数值模拟软件ABAQUS在构建及单元网格划分等前处理问题上存在的缺陷,在研究三维地质建模主要问题的基础上,提出了基于离散光滑插值方法的复杂地质体三维可视化及其数值模型构建技术.利用GOCAD建立的三维地质可视化模型,通过二次开发,成功转换为ABAQUS数值模型,并将该技术应用于万家口水电站的坝肩稳定分析中.结果表明,该方法可以为水电工程设计及其岩土工程数值模拟提供新的途径.     

基于相控的煤层气藏三维地质建模

煤层气藏是一种非常规天然气藏,与常规天然气藏在赋存方式、物性参数以及开发方式等方面存在较大差异。煤层气藏三维地质模型能够精确描述煤层以及物性参数空间分布,推动煤层气藏的认识由定性向定量的转变,对煤层气藏的开发具有重要意义。以澳大利亚B区块煤层气藏为研究对象,综合应用地质、地震、测井、煤岩取芯分析等资料,分析构造解释的煤层层面、测井精细解释结果以及物性参数精细表征结果;借助Petrel三维地质建模软件,以地震解释煤层顶面构造和断层结果为数据基础,以测井煤层划分结果为约束条件,建立B区块构造模型;在构造建模基础上,以测井资料划分的单井岩相数据为基准,建立煤层相模型;煤层气藏物性参数建模以相控建模理论为指导,以煤层气物性参数表征结果为数据基础,实现干燥无灰基含气量、渗透率、密度、灰分含量、饱和度等物性参数空间分布模拟。在建立的三维地质模型基础上,利用煤层气藏储量计算方法,计算B区块地质储量,确定B区块煤层气有利区优选物性参数及标准,划分煤层气藏有利区。煤层气藏三维地质模型为煤层气藏地质储量计算以及有利区筛选奠定坚实的地质基础,同时也为井型选择与井网布置等后续开发工作提供地质依据。     

靖安油田盘古梁长6油藏地质建模研究

建立能正确反映靖安油田盘古梁长6油藏地质特征的地质模型,通过对地层格架、沉积微相、骨架砂体、 物性参数和储层非均质性的分析研究,借助GMSS地质建模软件,建立了确定型精细三维地质模型。所建立的 构造、砂体、属性参数模型对该油藏的地质特征有了进一步认识,为油藏的高效开发提供了依据。     

基于地震信息的稀井网储层建模研究

针对稀井网区不能采用地质统计学的方法进行高精度储层建模的问题,提出基于地震资料为约束条件的储层建模思路.其主要依据三维地震解释资料和测井重构约束地震反演的预测结果,对储层砂体井间分布和储层物性变化规律进行预测,在预测成果的约束下,采用随机建模的方法,建立储层三维地质模型.经过现场生产的检验,采用这种建模思路建立的模型能够达到油气田开发阶段的精度要求.     

基于地质特征驱动的三维地质建模技术

三维地质建模时,由于几何数据和属性数据的特征不同,一般难以有效融合．为实现地质特征的融合,提出一种基于地质特征驱动的三维地质建模技术．利用三维空间数据建立几何结构模型,解决基于地质特征的几何映射与拓扑关联等关键技术,建立各种地质特征的属性数据与几何模型图形元素之间的拓扑关系,实现属性数据与几何数据的有效约束,最终构建形成满足拓扑关系唯一的地质特征驱动的三维地质模型．使用位于云贵高原向广西盆地过渡的斜坡地带的实际工程数据进行实验验证,结果表明,该技术解决了几何数据与属性数据的有效融合,为地质综合分析与工程应用提供了综合性的三维模型．     

地质建模技术在复杂构造区照明分析中的应用——以渤海湾盆地X工区二次勘探为例

地质模型是连接初次勘探与二次勘探的纽带,其精度在很大程度上关系着照明分析的准确程度,因此为了提高地震资料正演分析的精度需要建立与工区地质特征更为吻合的地质模型。以渤海湾盆地X工区二次勘探为例,基于Delaunay网格剖分方法建立包含断面信息的三维地质模型,相比于以往传统方法建立的地层模型包含了更丰富的断面信息。基于该模型进行正演照明分析,对比不同的地震资料采集施工方案照明效果,从而优选出最佳的采集参数,新采集的地震资料与老资料相比成像质量有显著提高。说明基于Delaunay网格剖分方法的地质建模技术适合在复杂构造区二次勘探地震资料观测系统论证中推广应用,有利于降低勘探风险。     

塔河油气田AT1区块凝析气藏三维地质建模研究

以随机函数理论为基础,采用相控-多参数协同的随机建模方法,建立塔河油气田AT1区块凝析气藏三维地质模型,实现气藏精细三维表征。首先,以钻井和岩芯资料为基础构建储层构造模型;然后,以小层界面为控制条件建立储层结构模型;接着,在沉积相、地质条件的约束下,采用序贯指示模拟法来建立砂体骨架模型;随后,在砂体骨架模型内进行优势相计算,形成最终有效砂体骨架模型;最后,以有效砂体骨架模型为约束,采用序贯高斯模拟法建立储层物性参数模型。结果表明:将物性参数变量与微相分布结合的序贯高斯模拟法建立孔隙度等物性参数的分布模型,以及采用地质分析类比、地质统计分析等方法优选最佳模型是有效的地质建模方法;所建地质模型精确细致地表征了塔河油气田AT1区块凝析气藏构造格架及储层、流体三维分布,反映了辫状水道复合连片,东北向展布,储层物性受相控较明显,非均质性较强。     

基于离散光滑理论的高精度三维模型构建方法

三维建模包括地表和地下空间两个方面,模型精度不仅是评定建模性能的重要指标,更是工程方案比选和工程预算的重要依据.在综合分析多种三维建模方法的基础上,提出了一种基于离散光滑理论的高精度三维地质体高精度建模方法,通过综合利用测量、钻孔、物探等数据及其相互间的相关性,对地质体对象进行联合建模.利用原始钻孔数据的某一类地层进行插值,计算得到原始钻孔数据与插值拟合结果之间的几种残差,并进行分析比较,进而得到各地质区域的构造模拟结果及其置信区间.利用某水电工程中的测绘和地质的实际数据进行了实验验证,从结果来看,该方法不仅能更高精度地拟合出三维地表模型,而且能构建复杂的地质构造,辅助工程勘察设计、岩土计算等应用.     

复杂断块油藏精细地质建模研究——以大65断块为例

针对大王北油田大65断块油藏构造复杂、非均质性强、不同断块开发效果差异大等特点,以地质、测井解释、岩心分析、钻井、地震解释等各方面资料为基础,首先按照点-面-体的建模步骤建立大65断块精细构造模型;通过界面约束法确定性建模方法建立砂体模型;在此基础上,以测井解释单井相数据为基准,采用确定性算法构建了沉积微相模型;并以相控随机建模技术为指导,建立了储层参数模型。大65断块复杂断块油藏精细三维地质模型的建立,实现构造和属性的空间定量表征,为准确评价储层性质及潜能提供了可靠依据,也为后期油藏开发方案的调整提供了地质依据。     

水利水电工程3维地质建模系统一体化设计

针对水利水电三维地质建模软件在地质信息数据库与建模系统分离的弱点,提出结合三维地质数据库与三维建模软件交互设计的方法,并在CATIA软件上开发了适用于水利水电工程的三维地质建模平台。利用Microsoft SQL 8.0软件建立了三维地质建模数据库,能实现数据录入、查询、删除、EXCEL模版导入导出等功能,利用Visual Basic.net软件搭建了三维地质建模平台,包括三维地质建模中所需的覆盖层、地质层、水文层、模型分析等基本模块,并将三维地质建模数据库嵌入到三维地质建模平台中,实现钻孔数据导入、虚拟钻孔、以及三维地质模型的任意剖切出图等功能。实现了三维地质建模数据库与三维建模平台一体化的设计理念。     

分形几何在工程地质中的应用

岩土体由于各种结构面切割而形成不同的岩土体结构类型,岩块和土块还具有复杂的组构。不同结构和组构类型的岩土体在工程力的作用下有不同的强度、变形和破坏机理,因此结构和组构的划分及识别是岩土体稳定性分析的关键。目前,国内外对岩土体结构的划分还停留在间接指标和定性的凭经验阶段,这是因为岩土体是一种复杂的分形几何体,传统的几何方法很难从本质上描述其综合的几何特征。而利用分维的概念,可以研究岩土体结构及组构要素的复杂几何特征,求得其分形几何特征的参数,为岩土体结构类型的划分提供定量指标。     

基于Petrel软件的复杂断块精细建模——以老爷庙油田东一段为例

建立储层地质模型是现代油藏描述的核心和关键,它将地质上的认识用一定的数学地质方法在模型中进行预测与表征。通过构造建模,相建模和物性建模建立地质模型。构造建模是通过工区内顶底层的断层建立构造骨架模型;在精细网格骨架下以确定性的方法建立老爷庙油田的沉积相模型;通过沉积相的约束,利用序贯高斯模拟方法建立老爷庙油田的物性参数模型。建立的精细地质模型比较好的反应了地下储层的三维空间展布特征,为后期开发方案的制定提供数据体。     

多尺度信息用于精细地质建模——以大庆升平155油田为例

通过结合地震、测井和地质研究成果,充分发挥地震资料和井资料分别在平面和纵向上具有高密度采样的特点,依据一定的相模式,选取建模参数,采用基于目标的目标层次建模方法和基于象元的序贯指示模拟方法,逐层建立沉积微相的分布模型;以地质统计学为手段,以与物性具有较好相关性的地震软信息为协约束,利用相控随机建模技术,建立了定量描述储集层孔隙度、渗透率及有效厚度物性空间分布的精细三维地质模型。     

三维地质建模及其在水利水电工程中的应用

三维地质建模软件是计算机技术在地质中应用的重点和发展方向,它将大量地质资料和地质人员分析判断结果抽象为可视化的地质模型,使复杂的空间关系可视化,通过对模型的旋转,从不同的角度观看模型,形象直观,它充分利用计算机管理和分析的手段,将数据的输入、规模指数的计算、模型测算、成果输出综合为一个数据流,实现了全数字化信息处理,为快速、有效、准确地进行水利水电工程提供良好的现代化工具。本文以GeoEngine软件为建模工具,介绍了三维地质建模的过程以及模型的可视化方法。     

基于Matlab平台实现二维复杂地质模型多边形网格建模及重力异常正演计算

对已知地质模型进行重力异常正演计算是利用重力场数据对地下介质的密度异常信息进行解释的重要手段。针对三维复杂地质体的建模困难且不便,而且多数三维线性地质体可以近似看作二维地质体以实现快速方便处理的情况,对二维地质体进行多边形网格建模,并利用Matlab平台编写了适用于复杂二维地质模型的重力异常计算的软件系统。该软件系统对模型设定简单、运算速度快。选择华北地区的剖面使用目前业内广为使用的IGMAS正演软件和文中的软件系统进行了对比试验,结果显示两种方法计算的重力异常结果相当。     

延长油田西部油区长6油藏开采技术政策研究

通过对延长油田西部油区三个典型工区长6油组的小层顶面构造特征、砂体展布特征、油层厚度分布特征、顶面构造与油层厚度、储层岩石学特征、孔隙结构特征的研究,建立了基础数据库,并采用petrel地质建模软件进行地质建模。依据分层数据、井斜数据、小层顶面构造图,建立构造三维模型。分析研究各小层的砂层展布特征及物性变化规律,在相控的基础上建立孔隙度、渗透率、饱和度三维地质属性模型;根据油藏工程方法和低渗透油田注水开发理论,结合动态监测资料,对西部长6油藏未注水老区进行井网适应性评价研究,确定了科学合理的注水开发技术政策。     

双江口水电站初始地应力场反演回归分析

初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一.根据双江口水电站工程区域实际地质条件以及实测地应力资料,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构的地质模型.采用快速拉格朗日计算程序FLAC3D对建立的三维地质概化模型进行计算,在实测点地应力值与计算得到的应力值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数.通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值上相当且方向上接近,表明经过回归得到的地应力场是合理的,为双江口水电站地下厂房的开挖模拟及长期稳定性分析提供了合理的三维初始地应力场.