GOCAD 软件三维地质建模方法

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。

图2-1由二维地质剖面图形成的三维连井剖面图（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。

GOCAD 综合地质与储层建模软件 简易操作手册美国 PST 油藏技术公司 PetroSolution Tech,Inc.目录第一节GOCAD 综合地质与储层建模软件简介┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1一、GOCAD 特点┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1 二、GOCAD 主要模块┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉1 第二节 GOCAD 安装、启动操作┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2一、GOCAD 的安装┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2 二、GOCAD 的启动┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉3 第三节 GOCAD 数据加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5一、井数据加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉5 二、 层数据加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11 三、 断层数据加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11 四、层面、断层面加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12 五、 地震数据加载┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12 第四节 GOCAD 构造建模┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13一、 准备工作┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13 二、 构造建模操作流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14 三、 构造建模流程总结┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉40 第五节 建立 GOCAD 三维地质模型网格 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41一、 新建三维地质模型网格流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41 二、 三维地质模型网格流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41 三、 三维地质模型网格流程总结┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉47 第六节 GOCAD 储层属性建模┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉48一、 建立属性建模新流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉48 二、 属性建模操作流程┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉48 三、 属性建模后期处理┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉66 四、 网格粗化┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉74 第七节 GOCAD 地质解释和分析┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉78美国 PST 油藏技术公司GOCAD 操作手册GOCAD 综合地质与储层建模软件操作手册第一节GOCAD 综合地质与储层建模软件简介Gocad 是国际上公认的主流建模软件，在众多油公司和服务公司得到了广 泛的应用。

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。

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。

基于GOCAD方法的漳村煤矿三维地质建模
罗明坤;齐嘉义;荣海
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】本文阐述了GOCAD软件的主要功能及三维地质建模的基本步骤。

同时利用GOCAD三维地质建模软件结合漳村煤矿的地质钻孔柱状图信息,通过离散光滑插值技术等方法建立漳村煤矿主采煤层及岩层相结合的三维地质模型,并通过三维可视化的方法表达漳村煤矿的地质构造及煤层赋存状况。

结合漳村煤矿的实例进一步探讨了GOCAD软件及三维地质建模技术在地质勘探、矿山领域的应用可行性及发展前景。

【总页数】3页(P78-80)
【作者】罗明坤;齐嘉义;荣海
【作者单位】山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;辽宁工程技术大学矿业学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD163
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1.GOCAD 与 CATIA 结合的三维地质建模方法探讨--以引汉济渭工程三河口水库坝址区三维地质建模为例
2.基于Gocad的金川Ⅱ矿区三维地质建模方法
3.基于
GOCAD 平台二、三维联动技术的三维地质建模方法研究4.基于GOCAD的煤矿三维地质建模分析5.基于GOCAD的煤矿三维地质建模分析
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