下载文档原格式
基于GoCAD与Surfer平台建立三维地质模型研究【摘要】本文基于GoCAD与Surfer平台建立三维地质模型进行研究，通过分析地质模型建立方法、数据获取与处理、模型建立过程、结果分析和模型验证等内容，探讨了该方法在地质研究中的应用。
研究表明，该方法能够有效地模拟地质构造、地层分布等信息，为地质工作者提供了强大的工具和技术支持。
通过对研究成果进行总结和分析，本文阐述了其在地质学领域的重要意义，并展望了未来的研究方向和应用前景。
该研究为地质学领域的发展提供了新的思路和方法，具有一定的理论和实践价值。
【关键词】GoCAD, Surfer, 三维地质模型, 研究背景, 研究目的, 地质模型建立方法, 数据获取与处理, 模型建立过程, 结果分析, 模型验证, 研究成果总结, 研究意义, 未来展望.1. 引言1.1 研究背景地质模型是地质学研究中重要的工具之一，可以帮助地质学家们更好地理解地质构造、矿产资源分布及地下储层特征。
随着计算机技术的不断发展，基于GoCAD与Surfer平台建立的三维地质模型在地质学领域中得到了广泛应用。
研究人员可以通过这些先进的建模工具，将多种地质信息整合在一起，利用空间分布等特征来重建地下结构的立体模型，为地质勘探与资源开发提供重要的指导。
本研究旨在探讨如何利用这些平台，结合丰富的地质数据，建立高精度、高可靠性的三维地质模型，为地质学研究和实践提供更为准确的工具与方法。
通过对地质模型建立方法、数据获取与处理、模型建立过程、结果分析和模型验证等方面进行系统研究，旨在为地质学领域的发展和应用提供新的思路和技术支持。
1.2 研究目的研究目的是通过基于GoCAD与Surfer平台建立三维地质模型，深入了解地下地质结构、构造特征和矿产资源分布规律。
具体来说，主要包括以下几个方面：1. 理解地质构造演化过程：通过建立三维地质模型，可以揭示不同地质时代的构造事件，分析地质体系之间的相互关系，揭示地质构造演化的规律。
三维地质结构建模规范---------第0版主编单位：北京超维创想信息技术有限公司完成时间：2009年01月10日总则1.为在三维地质结构建模过程中贯彻执行国家现行的有关方针政策，保证建模质量，提高建模水平，以使建模过程达到技术先进、经济合理、安全可靠，制定本规范。
2.本规范适用于城市地质、矿山地质、煤田地质、石油地质三维模型构建。
3.三维地质模型构建应在数据采集、数据分析和吸取国内外先进科技成果的基础上合理选择参数，优化设计。
4.三维地质模型构建除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
0 术语1.GSIS：Geology Space Information System 地质空间信息系统；2.GOCAD：Geology Object Computer Aided Design地质模型计算机辅助设计；3.钻孔：Drill 获得地层岩性分层情况的一种方式；4.探槽：Prospecting Trench 在地质勘查或勘探工作中，为了揭露被覆盖的岩层或矿体，在地表挖掘的沟槽；5.轮廓线：Contour Line 地质对象（矿体）的外边缘线；6.地质构造：Geologic(al) Structure 地壳或岩石圈各个组成部份的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称；7.褶皱：Fold 由于地壳运动，岩层受到挤压而形成弯曲的过程；8.断层：Fault 地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造；9.地震：Earthquake地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生的震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象；10.地基：Subsoil 直接承受构造物荷载影响的地层，基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。
11.1 收集资料不同的工作区，不同的建模要求，数据的类型，格式也不同。
综合分析，目前地质数据详见表1。
表1显示，地质图件主要是MapGIS和AutoCAD两种格式，其他取样数据主要是Access数据库和Excel数据表的格式，而工程地质方面还有理正数据，石油地质有地震剖面数据和测井曲线。
GOCAD软件在工程地质三维建模中的应用摘要：针对三维建模中的不精确、和数值分析接口不连续性问题，采用GOCAD软件建立工程地质体的三维模型，使得建立的模型达到既“可视”又“可算”的目的。
将其应用于岩滩水电工程的地质三维建模中，证明了该法具有准确、快捷和合理等优点。
关键词：GOCAD；工程地质；三维建模1引言传统的地质信息的模拟与表达主要采用平面图和剖面图，其实是将三维空间中的地层、构造、地貌及其它地质现象投影到某一平面上进行表达。
该方法存在的主要问题是空间信息的损失与失真、制图过程繁杂及信息更新困难。
三维地质建模正是针对传统的地质信息模拟与表达方法的缺陷，借助计算机和科学计算可视化技术，直接从三维空间的角度去理解和表达地质体与地质环境。
国外将可视化技术应用于三维地质数据的管理、分析和模拟起步较早，并达到一定的深度，目前已有许多成熟的软件系统推出，如GOCAD、AVS、LYNX、CTECH、EARTHVISION等。
这些软件涉及地震勘探、地质结构建模、矿床模拟、开采评估、规划设计、生产管理等领域，有的是通用型可视化系统，有的则是面向地质领域的专用系统。
其中GOCAD是一个关于地球物理、地质、工程应用的三维地学模拟软件，其核心模块是基于离散光滑插值技术（DSI）进行扩展实现的，在地质体结构建模上有独到之处，能够准确表达工程地质特征。
本文以岩滩水电站为例，基于现有工程地质勘察的基本资料(等高线图、钻探及物探资料等)，利用GOCAD软件，建立起相应的三维工程地质概念模型，更清晰认识地质体的空间形态和相互关系，而且为地质体的三维数值模拟提供了基础，达到“可视”又“可算”的目的。
2三维结构面的建立结构面是地质体三维建模的基础，利用已有的离散数据资料构建地质体的地形面及各个构造面，是建立合理的三维地质体模型的前提。
GOCAD中提供了支持CAD所产生的DXF格式文件的接口，可以将CAD中构造的等高线地形图导入，经处理后自动生成三维地形面。
国际大趋势在勘探开发日益一体化的今天，国际上已相当普及从油气田规模到区块规模再到单个油气藏的三维定量综合地质建模。
对于中国普遍存在的复杂地质条件油气藏，三维综合地质建模更不可少，可以肯定地说，这也是国内勘探开发一体化发展的必然环节。
勘探开发一体化三维综合地质建模及虚拟现实技术您理想的综合地质建模解决方案主要内容国际石油工业界的建模共识 国际石油工业界的通力协作 GOCAD软件产品简介GOCAD综合建模技术特色GOCAD 综合建模技术简介国际石油工业界的建模共识现代油气藏科学管理两大支柱：静态描述+动态模拟•油气藏描述：目标―储层三维定量地质模型构造格架模型、储层结构模型、流动单元模型、参数分布模型•油气藏模拟：基础―储层三维定量地质模型三维油藏数值模拟成败的关键什么是储层三维定量地质模型呢？定量表征油气藏目前状态下，储层特征（储层结构及属性参数）在三维空间分布规律的地质模型。
储层地质模型分类一、按勘探开发阶段及模型精度分类(裘亦楠，1991)•概念模型（Conceptual model）•静态模型（Static model）•预测模型（Predictable model）储层概念模型：点坝砂体的半连通模式（据薛培华，1991）储层静态地质模型概念：描述某一具体油气田或区块的一个或一套储层的属性特征在三维空间上的变化和分布规律的地质模型。
目的：为编制开发方案及调整方案提供地质依据实现：小层平面图、油层剖面图、栅状图、三维分布图、切片图缺点：地震-信息覆盖面广但垂向分辨率低测井-井间参数内插与外推预测精度考虑较少，精度欠缺储层预测地质模型概念：对井间及其外围地区的储层参数进行高精度内插和外推预测的高质量地质模型。
目的：开发调整、井网加密或三次采油实现：地质随机建模技术、地震约束、井网控制精度：井间预测精度―数十米或数米级储层地质模型分类二、按储层表征内容或建模步骤分类•构造格架模型•储层结构模型•流动单元模型•参数分布模型储层结构地质模型储层相模型：相控建模技术应用的基础概念：描述储层几何形态以及三维空间分布的地质模型。
GOCAD三维地质建模的应用GOCAD三维地质建模的应用摘要GOCAD是以工作流程为核心的新一代地质建模软件，达到了半智能化建模的世界最高水平，具有强大的三维建模、可视化、地质解释和分析的功能。
既可以进行表面建模，也可以进行实体建模; 既可以设计空间几何对象，也可以表现空间属性分布。
本文主要介绍了GOCAD三维地质建模的背景、方法、流程、效果四个方面。
关键词GOCAD 三维可视化地质建模1建模背景目前，对于地质勘测所获得的大量二维和静态的地质信息资料，地质专业人员只是依照经验推断出地下岩层和构造的走向、分布，进而预测其变化规律。
近年来，计算机软硬件技术的发展为地质勘测资料在计算机上建立三维地质模型创造了条件。
目前，在地质学领域中，岩体的三维可视化模拟已成为人们广泛关注的热点。
本模型建立主要针对某煤矿主采煤层进行三维地层可视化工作。
基本思想是以煤层底板等高线和地质柱状图为建模基础信息，采用三维可视化技术，将二维抽象的等高线信息以三维可视化的图形效果直观形象地表达出来，为开采决策提供依据。
2建模方法三维地层可视化建模的思想，是通过利用各种地质勘测资料，借助GOCAD内部的离散平滑内插运算方法，将离散数据转化为连续曲面，进而建立地层的三维模型，处理岩层界面与结构面的组合关系，逼真地反映地质体的全貌。
3三维地质模型构建流程3.1数据的选择及录入利用GOCAD进行三位地质建模采用的基本数据大致分为点数据及线数据两种，在煤矿建模中，点数据一般指钻孔柱状图信息，而线数据则通常指煤层底板等高线。
利用钻孔柱状图选取构建三维地质模型点数据的优势在于能精确选择同一钻孔中不同高程的多个具备代表性的点，例如某一钻孔中的地表、煤层顶、底板以及岩层等点数据。
同时，这些点数据也能很好地描述所代表地质信息的精确方位和坐标。
而煤层底板等高线数据相对于钻孔数据而言，在三维地质建模过程中的优势则在于能形象突出地描述该地质区域的整体地貌，在三维地质模型中具体面的整体表现上更为突出。
GOCAD 软件三维地质建模方法1建模方法GOCAD 三维地质建模主要包括两类：一类是构造模型（structural modeling ）建模，一类是三维储层栅格 结构（3D Reservoir Grid Construction ）建模。
（1） 构造模型（structural modeling ）建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。
通过建立构造模型 能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系；结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形，还能够用于辅助设计钻井轨迹。
此外，构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。
（2） 三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction ）建模根据建立的构造模型，在3D Reservoir Grid Con structi on 中可以建立其体模型；同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数，如岩层的孔 隙度、渗透率等，可对这些物性参数进行计算和综合分析，得到地质体的物性参数模型。
当采样值在地质体内密集、规则分布时， 可以直接建立采样值到应用模型的映射关系， 把对采样值的处理转化为对物性参数的处理， 这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。
当采样值呈散乱分布，并且数据量有限时，需要采用数学插值方法，拟合出连续的数据分布，充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系，精确的模拟模型中属性场的分布。
2建模流程2.1数据分析（1）钻孔、测井分布及数据分析 支持三维建模的数据主要为钻孔 和测井。
由于对区域范围和建立三维地 质建模的精度要求不同，得对所得到的 钻孔、测井的分布和根据其取得的数据 进行分析和处理是的必要。
根据钻孔、 测井的分布范围和稠密程度可以大致 确定地层的分布界限，对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行 处理。
（2） 地质剖面对于建立三维地质模型，只根据钻孔和测井是不够的，在长期的地质勘探中形成的地质剖面图，对建立三维地质模型具有重要的作用。
第20卷 第1期地质灾害与环境保护Vo l.20, No.12009年3月Journal of Geo log ical Hazards and Env ir onment P reserv ationM ar ch2009文章编号: 1006-4362(2009)01-0060-06收稿日期: 2008 12 15 改回日期: 2009 01 10基金项目: 国家科技支撑计划项目(2008BAG 07B01);国家自然科学基金项目(40772175,40841025);西南交通大学研究基金(2008 A01)GOCA D 在某桥基边坡三维地质建模中的应用研究童亮,胡卸文,汪雪瑞(西南交通大学土木工程学院,成都 610031)摘要: 利用专业三维地质建模软件GOCAD(Geological Object C om puter Aided Design),通过野外实测离散的工程勘测数据拟合和插值,建立了该边坡(含地形、地层分界线等信息)的三维地质模型,把地质结构信息通过三维可视化具体体现,并且可以任意切割剖面加深对地质结构的认识。
由于三维地质模型的建立,一方面为地质工程人员进一步分析研究桥基边坡稳定性及数值模拟分析计算提供一种新的手段和方法,另一方面为非地质工程人员对边坡三维地质结构直观认识均具重要工程实际意义。
关键词: GOC AD;三维地质模型;可视化中图分类号: P 642 文献标识码: A在传统的工程地质分析方法中,工程地质资料的分析和解释一般局限于二维、静态的表达方式,它描述空间地质构造的起伏变化和直接性差,往往不能充分揭示其空间变化规律,难以使人们直接、完整、准确地理解和感受地下三维地质情况。
当前,数学地质理论、计算机图形学、科学计算可视化技术(Visualization In Science Com puter,VISC)的发展为利用工程地质勘察资料重建三维地质模型并把其应用到工程地质定性化评价中创造了条件。
基于GoCAD 与Surfer 平台建立三维地质模型研究摘要：在FLAC 3D 软件前处理过程中，建立复杂的三维地质体模型往往是阻挡我们顺利进行的一个大难题。
因此，利用GoCAD与Surfer 两个软件平台进行过渡，容易实现提取和转换CAD 图中的地表以及钻孔揭露的地层信息，能够快速在GoCAD 中建立出复杂的三维地质模型并成功对其划分网格，从而较简便地实现FLAC 3D 复杂建模的前处理过程。
同时结合工程实例，检验了此种方法的准确性和模拟效果。
Abstract: Building complex three-dimensional geological model is always a big problem to stop us going forward smoothly during thepretreatment process of FLAC3D. Therefore, using GoCAD and Surfer as a transition, it is easy to extract and transform the information bothof surface and stratums that exposed by drilling of CAD figures. Besides, complex three-dimensional geological model and mesh can bedone quickly in GoCAD so that the pretreatment process of FLAC 3D is easier to be implemented. At the same time, the accuracy andsimulation results are tested combined with the engineering example.关键词：GoCAD；Surfer；克里金插值；三维地质建模Key words: GoCAD；Surfer；Kriging interpolation；three-dimensional geological modeling中图分类号：TP391 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）24-0233-030 引言在运用传统的地质信息模拟方法时最主要的手段是利用平面图和剖面图。
GOCAD在龙门山某剖面的三维地质建模应用研究作者：成兴东夏时斌来源：《科技创新与应用》2015年第32期摘要：GOCAD是一款强大的地质建模和地质信息处理的专业软件。
文章简要介绍了GOCAD软件的一些基本情况，并且通过一个简单的实例来说明GOCAD的三维建模过程，把物探解释从二维带向了三维，突破了复杂地形面和地下结构三维建模表达的限制，并在质量上达到了实际要求，提供了表达更为精确的地质模型，并在应用中逐步得到了推广。
关键词：GOCAD；高程数据；面；三维地质体、前言以往，物探工作者通过重、磁、电、震等方法获得大量的地质信息只能通过各自的解释获得地下二维结构，并且依照各自的经验推断出地下构造和岩层的走向，进一步预测其变化规律，这样造成的影响是不能充分地揭示其空间上的变化规律[1]，甚至有时通过各个方法得到的结果会产生对立。
经年来，随着计算机硬件技术以及三维技术的发展，物探工作也从二维走向了三维，通过三维解释约束能够更准确的了解地下结构。
因此，各种三维建模软件也有了生成的基础。
目前，三维地质建模软件已经多种多样，例如由阿波罗科技集团公司推出的软件Micr，斯伦贝谢公司研发的Petrel建模软件以及法国ENSG Nancy地质学院研制的GOCAD软件，GOCAD地质建模软件是主要应用于地质领域的三维可视化建模软件，在地质工程、地球物理勘探、矿业开发和水利工程中均有广泛的应用，是国际上公认的主流建模软件[2]。
文章主要介绍了GOCAD软件的一些基本特点，在此同时用GOCAD软件建立一个简单的模型来说明GOCAD软件的优越性。
1 GOCAD软件介绍GOCAD是英文Geological Object Computer Aided Design 的简写，顾名思义，它是为专门针对地质体、旨在帮助进行与地质体相关的工程设计而开发的一款软件系统[3]。
它是在国际上得到公认的主流建模软件，在各个国家的众多油气公司得到了广泛的运用，并且我国极力推崇于把GOCAD软件应用在地质行业，GOCAD软件主要是以工作流程为核心的新一代地质建模软件，其界面友好，功能强大，易学易用，并且能够在大多数硬件平台上使用。
中仿科技公司CnTech Co.,LtdGOCAD 综合地质与储层三维建模软件 简易操作手册中仿科技公司CnTech Co.,Ltd目录第 1 节 GOCAD综合地质与储层建模软件简介....................................................... - 1 1.1、GOCAD特点................................................................................................ - 1 1.2、GOCAD主要模块........................................................................................ - 1 第 2 节 GOCAD安装、启动操作............................................................................... - 2 2.1、GOCAD的安装............................................................................................ - 2 2.2、GOCAD的启动............................................................................................ - 3 第 3 节 GOCAD数据加载........................................................................................... - 5 3.1、井数据加载.............................................................................................. - 5 3.2、层数据加载............................................................................................ - 11 3.3、断层数据加载........................................................................................ - 11 3.4、层面、断层面加载................................................................................ - 12 3.5、地震数据加载........................................................................................ - 12 第 4 节 GOCAD构造建模......................................................................................... - 13 4.1、准备工作................................................................................................ - 13 4.2、构造建模操作流程................................................................................ - 14 4.3、构造建模流程总结................................................................................ - 40 第 5 节 建立GOCAD三维地质模型网格................................................................. - 41 5.1、新建三维地质模型网格流程................................................................ - 41 5.2、三维地质模型网格流程........................................................................ - 41 5.3、三维地质模型网格流程总结................................................................ - 47 第6节 GOCAD储层属性建模............................................................................... - 48 -6.1、建立属性建模新流程............................................................................ - 48 6.2、属性建模操作流程................................................................................ - 48 6.3、属性建模后期处理................................................................................ - 66 6.4、网格粗化................................................................................................ - 73 第7节 GOCAD地质解释和分析........................................................................... - 78 -公 司 介 绍........................................................................................................... - 88 -中仿科技公司 CnTech Co.,Ltd第 1 节 GOCAD 综合地质与储层建模软件简介GOCAD 是国际上公认的主流三维地质建模软件，在地质工程、地球物理勘探、矿业开发、 水利工程中有广泛的应用。
基于GOCAD平台的复杂地质体系的动力学建模研究GOCAD是一种数字建模软件平台，可用于地质研究、油气勘探和开发等多个领域。
本文探讨了利用GOCAD平台进行复杂地质体系的动力学建模研究的方法和实践。
动力学建模研究旨在理解地球表层和深部地质过程的演化，包括板块构造、地震、火山活动等。
利用GOCAD平台，我们可以建立3D的地质模型，更好地理解地球的复杂结构。
接下来，将详细介绍如何利用GOCAD平台进行复杂地质体系的动力学建模研究。
首先，在平台中创建一个新的项目，选择需要研究的地质区域的数据，包括地震和地形数据。
然后，利用平台中提供的功能，可将这些数据整合，形成一个3D的地质模型。
由于地球的地质结构十分复杂，我们需要对不同的岩石和板块进行建模。
针对不同的地质模型，我们可以设置不同的模型参数，比如板块的速度、夹层的厚度以及区域的地形等。
随着时间的推移，各种地质事件会导致地球结构的变化，比如火山喷发、地震、板块移动等。
在GOCAD平台中，我们可以模拟这些事件，利用不同的物理过程解析器，例如热力学过程解析器和地震应力解析器，来模拟这些事件对地球结构的影响。
通过对不同参数和物理过程的调整和优化，我们可以更加准确地预测地质过程的演化和地震等自然灾害的可能性。
总之，利用GOCAD平台进行复杂地质体系的动力学建模研究，可以更加深入地了解地球的结构和演化过程，为我们研究地震等自然灾害提供了新的方法和数据支持。
同时，这种方法可以让我们更好地理解地球上的各种自然事件，并为人类的生存和可持续发展提供理论支持。
以美国为例，以下是一些和美国相关的数据：1. 美国的总面积约为9.8万平方英里，约占全球陆地面积的6.5%。
2. 美国的总人口约为3.2亿，是全球人口排名第三的国家。
3. 美国的国内生产总值（GDP）为21.4万亿美元，是世界上最大的经济体之一。
4. 美国的主要能源来源包括石油、天然气、煤炭、水力、核能等。
5. 美国的主要出口商品包括飞机、汽车、计算机和电子产品、化学制品等。
基于GOCAD的边坡三维地质体模型的构建与应用李爱军;侯定贵;张晓航;张铁;王士龙;刘岳峰【摘要】构建三维的地质模型能够将地形信息以及勘察信息以更加形象的方式展现出来,这样可以总结归纳出该区域此信息的分布规律,从而为利用ANSYS等数值分析软件进行分析构造出相应的三维模型.首先阐述了三维地质建模的概念与GOCAD三维地质建模软件特点,然后以某露天矿山排土场边坡为例,进行了基于GOCAD的边坡三维地质体建模构建.继而提出利用GOCAD软件对某区域的地表、地层的地质信息进行相应的的转化,得到的模型数据文件可以被数值模拟软件如ANSYA、FLAC3D直接读取,从而进行边坡稳定性方面的数值分析.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P18-21)【关键词】三维地质模型;排土场;边坡;GOCAD软件【作者】李爱军;侯定贵;张晓航;张铁;王士龙;刘岳峰【作者单位】本溪钢铁(集团)建设工程有限公司矿山实业分公司,辽宁本溪117000;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083;本溪钢铁(集团)建设工程有限公司矿山实业分公司,辽宁本溪117000;本溪钢铁(集团)建设工程有限公司矿山实业分公司,辽宁本溪117000;本溪钢铁(集团)建设工程有限公司矿山实业分公司,辽宁本溪117000【正文语种】中文【中图分类】TD672纵观传统的工程地质分析方法，不难发现工程地质资料的分析与诠释不是二维的就是静态的表达方式，这样造成的影响是不能充分地揭示其空间上的变化规律。
而三维地质模型之所以引起重视并大范围使用，是因为其不仅直观，显而易见，而且应用灵活方便，易于接受，三维立体模型使得某一区域的观测不再是单方面、二维的，可以从整体上把握此区域。
基于GOCAD的三维地质模型构建方法
董梅;慎乃齐;胡辉;刘飞
【期刊名称】《桂林理工大学学报》
【年(卷),期】2008(028)002
【摘要】探讨了利用GOCAD建立工程建筑三维地质模型的关键技术问题,提出了以克里金插值和离散光滑插值相结合来建立地层界面以及采用GOCAD中的GRID 功能代替SOLID功能建立三维地层实体的方法.以北京市某经济开发区建筑场地为例,利用GOCAD建立了该场地第四系沉积层的模型.实例分析表明,由此建立的三维地质模型能更好地反映实际情况.
【总页数】5页(P188-192)
【作者】董梅;慎乃齐;胡辉;刘飞
【作者单位】中国地质大学,工程技术学院,北京,100083;中国地质大学,工程技术学院,北京,100083;中国地质大学,工程技术学院,北京,100083;中国地质大学,工程技术学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】P642;TP391.44
【相关文献】
1.基于GOCAD的三维地质模型构建 [J], 张燕飞;朱杰勇;张威
2.基于GOCAD的三维地形模型的构建方法 [J], 崔颖辉;孙世国
3.基于TIN-Octree的三维地质模型构建方法研究 [J], 尚福华; 杨彦彬; 杜睿山
4.基于采煤机截割路径的动态三维地质模型构建方法 [J], 李娟莉;姜朔;谢嘉成;孙梦祯
5.基于伪速度模型的三维地质模型快速构建方法 [J], 肖大志;周展;曾晓华;董德喜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GOCAD 软件三维地质建模方法
1建模方法
GOCAD 三维地质建模主要包括两类：一类是构造模型（structural modeling）建模，一类是三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模。
（1）构造模型（structural modeling）建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。
通过建立构造模型能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系；结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形，还能够用于辅助设计钻井轨迹。
此外，构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。
（2）三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模根据建立的构造模型，在3D Reservoir Grid Construction 中可以建立其体模型；同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数，如岩层的孔隙度、渗透率等，可对这些物性参数进行计算和综合分析，得到地质体的物性参数模型。
当采样值在地质体内密集、规则分布时，可以直接建立采样值到应用模型的映射关系，把对采样值的处理转化为对物性参数的处理，这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。
当采样值呈散乱分布，并且数据量有限时，需要采用数学插值方法，拟合出连续的数据分布，充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系，精确的模拟模型中属性场的分布。
图1-1孔隙度参数模型分布图
2 建模流程
2.1数据分析
（1）钻孔、测井分布及数据分析
支持三维建模的数据主要为钻孔和测井。
由于对区域范围和建立三维地质建模的精度要求不同，得对所得到的钻孔、测井的分布和根据其取得的数据进行分析和处理是的必要。
根据钻孔、测井的分布范围和稠密程度可以大致确定地层的分布界限，对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行处理。
（2）地质剖面
对于建立三维地质模型，只根据钻孔和测井是不够的，在长期的地质勘探中形成的地质剖面图，对建立三维地质模型具有重要的作用。
对地质剖面进行矢量化形成ASCII文件，输入到GOCAD 中形成三维地质剖面，可以根据其提供的地层起伏、尖灭等对研究区进行建模，增加建模的精确度。
图2-1由二维地质剖面图形成的三维连井剖面图
（3）参数分析
由钻孔、测井取样得到的地质参数如孔隙度、饱和容重、压缩系数、压缩模量等等，具有随机性和结构性：随机性指参数在特定点上取值不确定，杂乱无章，但参数总体取值服从一定概率分布规律的一种现象；结构性指参数在空间分布上确定的、有规律的一种表现特征。
根据建立不同的参数模型时，要对所选择的参数进行统计分析，使建立的参数模型更加合理。
2.2 插值方法
离散光滑插值根据数据分析得到的离散点建立各个岩层的曲面，并与建立的三维地质剖面进行对照，提取剖面与曲面相异处的点，作为控制点，经过离散光滑插值来拟合曲面，使建立的曲面符合已知数据，提高精确度。
空间数据的内插是通用CAD 和GIS 软件的进本功能但这两类软件使用的数据内插算法并不使用地质构造的数据内插。
CAD 系统的数据插值目标是建立光滑、漂亮的曲线或曲面，不考虑空间对象本身具有的属性特征，以及这些属性同空间几何形态之间的关联，但仅使用与二维空间对象的插值，无法满足三维空间的插值需求，同时GIS 插值算法使用与连续表面的插值，对断裂等空间不连续现象的支持不足。
针对以上通过插值算法的不足，提出了针对地质建模特点的插值算法，即离散光滑插值算法（DSI）。
DSI 类似于解微分方程的有限元方法，用一系列具有
空间实体几何和物理特性、相互连接的空间坐标点来模拟地质体，已知节点的空间信息和属性信息被转化为线形约束，引入到模型生成的全过程，因而DSI 插值适用于自然物体的模拟。
DSI 技术的基本内容是，对一个离散化的自然体模型，建立相互之间联络的网络，如果网络上的点值满足某种约束条件，则未知节点上的值可以通过解一个线性方程得到。
2.3 建立三维地质模型
(1) 由已建立的各个岩层的曲面，在GOCAD 的workflow 中建立地质体的相关层面结构模型。
(2) 根据建立的层面结构模型，生成体模型（Sgrid），然后输入参数，建立物性模型。
GOCAD 软件以DSI 插值方法为基础，融合地质体形状的定性数据，提供了一种“地质体网格”的概念：一个地质体网格由边界和内部网格单元组成，其中边界由地质体的界面定义，内部网格单元代表地质体的内部组成，用来进行面向对象的随机模拟方法。
对于地质建模来说，利用有限的观测数据集合来进行地质体的物性随机模拟是非常重要的，该方法需要以下三步来完成：
①用确定性或者随机性方法定义一个由几何形态定义的三维地质体网格地质体的外壳；
②使用这个外壳来选择定位于地质体外壳内的三维网格的子集；
③对上述步骤②定义的子网格应用地质统计方法来模拟地质体内的物性参数变化。
2.4 地质统计分析
在GOCAD 软件中，地质统计主要分析数据的空间关系。
根据输入的参数数据，进行空间数据分析，把分析得到的变量分析保存成文件，然后根据所选择的地质统计方法，如普通Kriging、简单Kriging、协同Kriging 等方法进行估计，最后利用软件提供的有序高斯（SGS）算法进行模拟，根据此，可以形成参数模型的随机模拟。
