数字岩心三维可视化技术研究发展与应用

地质数据可视化技术的研究与实践在当今数字化的时代，地质领域对于数据的处理和分析需求日益增长。

地质数据的复杂性和多样性使得传统的数据呈现方式难以满足科研和实际应用的需求。

地质数据可视化技术作为一种有效的手段，能够将抽象、海量的地质数据转化为直观、易懂的图形图像，为地质研究和资源勘探等工作提供有力的支持。

地质数据的特点决定了其可视化的难度和特殊性。

地质数据通常包括地质构造、地层分布、岩石类型、矿产资源等多方面的信息，这些数据不仅数量庞大，而且具有空间性、多维性和复杂性。

例如，地层的分布在三维空间中呈现出不规则的形态，岩石的物理性质和化学成分也存在多种变量。

如何将这些复杂的数据以清晰、准确的方式展示出来，是地质数据可视化技术面临的挑战。

为了实现有效的地质数据可视化，首先需要对数据进行预处理和整理。

这包括数据清洗、格式转换、坐标统一等工作，以确保数据的准确性和一致性。

同时，还需要根据研究目的和数据特点，选择合适的数据模型和可视化方法。

常见的数据模型有栅格模型、矢量模型和不规则三角网模型等，而可视化方法则包括二维地图、三维立体图、剖面图、等值线图等。

二维地图是地质数据可视化中常用的方法之一。

它可以展示地质要素在平面上的分布情况，如地层的走向、断层的位置等。

通过不同的颜色、符号和线条来表示不同的地质特征，使得地质信息一目了然。

然而，二维地图对于地质体的空间形态和内部结构的展示存在局限性。

三维立体图则能够更加真实地呈现地质体的空间形态和相互关系。

通过构建三维模型，可以直观地观察地质构造的起伏、地层的叠置等。

在三维可视化中，常常使用表面绘制和体绘制两种技术。

表面绘制主要用于展示地质体的表面形态，如地形、地层表面等；体绘制则能够显示地质体的内部结构和属性分布，如岩石的密度、孔隙度等。

剖面图是地质研究中另一种重要的可视化手段。

它可以沿着特定的方向展示地质体的内部结构和地层的变化。

通过绘制剖面图，可以清晰地看到地层的厚度、岩性的变化以及地质构造的特征。

勘探开发石油勘探孖轚中的三维声波测井仪器技术早期的声波测量方法相对简单， 只是将地震信号与岩层进行对照拟 合。

现在，声波测量能掲示许多储层 与井眼特性，可以用来推导原始和次 生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压 力、侵入、各向异性、矿物组份、流 体类型、应力大小和方向、裂缝及其 方位，以及套管-水泥胶结质量等。

地 层特性通常有很强的方位性，因此， 必须进行三维测量才能提供完整的描 述。

三维声波能提供轴向（沿井筒 方向）、周向（顺着井周）、径向 (垂直于井筒方向）三个方向上的 测井数据。

井眼周围和较远处的变两种三雄技术■王大锐确的地层方位信息；采用较大功率发 射换能器及灵敏度更高的信号处理 电路，使得径向探测深度得到显著提 高，从而能获得更丰富、更深入的原 状地层信息，如图1所示。

传统的单极子声波测井技术可以 用来评价均匀地层；正交偶极子声波 测井技术可以用来评价对称轴沿水平 方向的横向各向同性地层。

随着勘探 开发的不断深入，石油勘探、开采的测井数据；（2)提供探测深度更高 的径向地层信息，包括评价井旁有 无污染带，评价地层伤害的程度， 准确测量原状地层的声波时差，为 地层流体测试、压力测试等各种近 井壁地层测试技术和井壁取心提供 可靠参考依据，为防砂作业提供依 据；（3)提供井周不均匀地层的 方位评价信息，准确评价井周地层 的声学和力学的周向不均匀性，为 定向钻井提供依据，为定向射孔提供距离，判断井孔是否穿过界面；(4)提供套管井水泥胶结质量评价 和地层评价信息。

虽然国外的三维声波测井技术发 展较早，但真正投入生产应用时间还化取决于多钟因素，包括井眼相对 于沉积层的角度。

水平地层中直井 的轴向变化是最典型的，能够指示 岩性、流体含量、孔隙度和渗透率 的变化。

由于应力分布不均匀以及 钻井引起的近井力学和化学变化， 造成了径向流体和岩石特性的变 化。

周向变化能表明由于矿物颗粒 分层、裂缝排列和应力差引起的各 向异性。

数据中心三维可视化呈现技术的研究和实现思考作者：李士涛张忠贤全利昆来源：《信息技术时代·中旬刊》2019年第02期摘要：为了增强服务器的运行可靠性，应该加强对数据中心的有效升级与优化，为信息存储与高性能运算提供保障。

在传统管理系统当中，由于其可視化程度较低，因此无法实现对相关设备的实时监控，导致机房安全隐患的存在。

尤其是在当前数据中心设备和建设规模逐渐扩增的趋势下，必须加强三维可视化呈现技术的运用，满足数据中心的高效运行需求。

本文将从系统功能设计与系统架构设计两方面，对数据中心三维可视化呈现技术的系统设计进行分析，并提出数据中心三维可视化呈现技术的系统实现方法。

关键词：数据中心；三维可视化呈现技术；系统设计；研究；实现在现代化建设当中，数据中心发挥着至关重要的作用，尤其是随着大数据时代的到来，数据中心的数据运算量明显提升，这对于管理人员、设备和技术提出了更高的要求。

传统管理系统呈现出一定的弊端，不仅会影响数据中心的工作效率，而且会导致数据出现错误、遗漏等问题，给社会生产工作带来负面影响。

而三维可视化呈现技术的使用，能够有效应对当前数据资源增长和数据中心规模扩大的局势，满足数据市场可持续发展的要求。

三维可视化呈现技术融合了当前多种先进技术，包括了三维镜像技术、多媒体技术和网络技术等等，能够对相关数据进行虚拟化处理，实时监控数据中心的设备运行与操作。

尤其是3D虚拟现实的实现，为数据中心的信息化与数字化建设提供了保障。

一、三维可视化呈现技术分析在三维可视化呈现技术当中，主要采用WebGL技术和VRML技术。

当三维动画场景已经确定时，更适合采用VRML技术，在请求与实时更新数据时采用Ajax具有较大的难度，而且软件的维护不方便。

主要是通过JavaScript代码对WebGL的渲染进行控制，能够有效实现数据更新与场景交互，具有较强的逻辑性【1】。

因此，WebGL技术在当前程序开发中的应用较为广泛。

数字岩心建模方法及应用综述
郑启斌;高楚桥;赵彬
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2017(039)012
【摘要】实际取样的岩心,实验耗时长,且由于很多岩石实验对岩心有一定损害,必
然给下一个实验带来困难和误差.由于数字岩心是对实际岩样的数值模拟,所以数字
岩心模型可以替代实际岩心用于研究储层的微观因素.这不仅克服了实际取心困难、样本少的难题,更解决了同一岩心数据多样性的问题.随着计算机的发展,数字岩心技术也在不断进步完善,数字岩心模型的建立也有了更多的方法与应用.各种方法有其
优缺点,在针对不同的问题需要选取合适的方法获取模型.综合国内外的发展提出今
后数字岩心技术发展趋势.
【总页数】4页(P145-148)
【作者】郑启斌;高楚桥;赵彬
【作者单位】长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;长江大学地球
物理与石油资源学院,湖北武汉430100;长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武
汉430100
【正文语种】中文
【中图分类】P618.13
【相关文献】
1.高仿真三维数字岩心建模及数字图像分析方法 [J], 罗国平;关振良;高振峰
2.数字岩心建模方法及应用综述 [J], 郑启斌;高楚桥;赵彬;
3.数字岩心逆建模理论下的储层参数定量预测方法 [J], 印兴耀;郑颖;宗兆云;林利明
4.基于Marching Cubes算法的数字岩心建模方法研究 [J], 赵玲;石雪;夏惠芬
5.龙马溪组页岩数字岩心LSM-RVM数值建模方法研究及TOC含量影响分析 [J], 刘宁;符力耘;曹呈浩;刘建林
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应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究杜建芬;魏博熙;郭平【摘要】岩石渗透率作为岩石固有的物性参数,对于研究流体在岩石中的渗流过程具有重要意义;然而传统的研究方法只是在数值方面的计算,并未结合流体的实际流线.通过结合传统计算方法与数字岩心技术,使用Avizo三维重建软件对渗透率的计算结果与流线结合可视化结合处理,可清晰观察到流体流动流线及流体渗透压力分布;并得到渗透率张量的计算结果.可从流线观察得到岩石渗透率的各向异向.通过与实验室岩心所测量结果相对比,发现二者误差极小,说明重建结果可信,可用于工程实际计算.通过对数字岩心进行三维模拟,可以使研究者得到更为直观的结果,有利于进行更加客观的分析,为油藏工作者分析岩石物性参数时提供了一种新的方法.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)023【总页数】7页(P166-172)【关键词】数字岩心;绝对渗透率;渗透率张量;三维可视化【作者】杜建芬;魏博熙;郭平【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,西南石油大学,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE311;TE319当研究储层时，最令油藏工程师关心的是油藏岩石的两个物性——储集性和渗透性。

岩样的储集性描述的是油藏单位体积岩石中储量的大小，而岩石的渗透性则直接影响到油、气井的产能[1]。

利用三维数字岩心技术研究岩石的渗透性，将得到更为直观和可靠的结果。

近年来，国外学者对数字岩心的研究取得了较大的突破，如挪威的Numerical Rock团队、澳大利亚国立大学的Arns、Knackstedt等人、英国帝国理工学院的Blunt、Hu等[2]、美国三塔釜大学的Keehm、Sain等人以及美国的数字岩石物理公司Ingrain。

相比之下，国内对数字岩心的研究还处于初级阶段，中国石油大学的姚军教授及其团队[3]以及西南石油大学的刘向君教授[4]及其团队开展了一系列渗流模拟研究，并取得了一定的成果。

数字岩心技术现状及展望李剑浩总经理在中国石油集团测井有限公司2008年工作报告上提出数字岩心的概念.并已安排部署了数字岩心的研究课题，其目的在于快速准确地识别油气层。

以下就数字岩心的概念、技术现状、发展趋势及应用前景介绍如下：数字化岩心信息数据库是通过高分辨率图像采集设备，对取自地下的岩心进行现场实时扫描，获得岩心实物原貌的高度保真图像，可提供整口井完整的岩心图像，再现岩心在地下的原始面貌。

一口上千米油井的岩心图像数据,用一张光盘就可以完整地保存下来。

同时，数字化信息与岩心实物一样直观，使科研人员从中了解掌握区域地层特征、研究剩余油藏潜力更为方便.数字化岩心把岩心技术从实验室中解放出来，放到生产一线,现场取岩心、现场处理岩心、现场实现岩心数字化、现场求出岩心参数,使测井资料与岩心资料紧密结合，更准确地求取油气饱和度,提高测井解释精度，缩短成果提交周期。

1．数字岩心技术现状数字岩心技术的发展经历了近半个世纪，随着计算机技术及图像分析技术的不断发展，数字岩心技术的发展突飞猛进。

2003年，Oren和Bakke_ 同时采用随机法和过程法建立了Berea砂岩的孔隙空间数字模型。

目前，尽管多孔介质中流体渗流的一些微观机理可以通过实验来定性研究，但缺少必要手段和科学合理的方法进行定量描述，即渗流理论仍停留在宏观尺度上，很多微观机理均无法研究。

而数字岩心则是开展上述一切工作的基础和关键,其重要性不言而喻。

在数字岩心技术研究领域，外国起步较早，目前已经初步形成了一些理论方法。

中国只处于起步阶段，目前尚无成型的理论。

据2008年元月16日新华网黑龙江频道报道，大庆油田建成首座数字化岩心信息数据库。

大庆油田目前共有油井４万多口，油田计划把油井的岩心数据陆续存入数字化信息库。

目前,已完成９００多口油井的录入工作，入库图像１３０多万张.2．岩心数字化过程中待解决的问题目前，建立数字岩心的方法有3个，即切片组合法、x射线立体成像法和基于薄片分析的图像重建法。

三维可视化技术应用于地质勘探的研究随着经济的不断发展，地质勘探是成为了人们越来越关注的领域之一，它是发现自然矿产的重要行业，地质勘探的过程包括地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探等。

然而，作为一项十分耗费人力、物力和财力的工作，地质勘探也面临着很多难题。

最核心的问题在于如何更好，更直观的展现勘探区域内复杂的地质结构和地下信息分析，因此需要采用一种更加高效、高精度的技术。

这时三维可视化技术作为目前最具前景的技术应用于地质勘探中，它可以将勘探过程中获取的数据进行处理并模拟出三维地质模型，为勘探进行前期预测和后期决策提供参考。

一、三维可视化技术的原理三维可视化技术是一种计算机技术，它不仅可以对三维模型进行建模，还可以进行渲染和可视化等处理，实现立体视觉体验以及沉浸式互动。

在地质勘探领域，三维可视化技术主要应用于三维地质模型的生成和展示。

在实际应用中，三维可视化技术需要结合大数据、云计算、人工智能等技术手段进行开发和优化。

二、三维可视化技术在地质勘探领域的应用在地质勘探研究中，三维可视化技术具有显著的优势和重要意义。

它可以将地质数据转化为高质量的三维场景，使用户可以直观、立体地理解矿产区的地形、地貌、地质构造等各种特征，从而更好地分析地质模型，预测矿产资源分布，为勘探提供可靠的决策依据。

以下是三维可视化技术在地质勘探领域具体的应用：1、地质组合可视化。

将地球数据以立体、可视化的方式展现出来，可以更加直观地观察地质结构，并且可以结合大地震活动、地壳运动、地热分布等多种因素进行综合分析，为地质勘探提供更丰富的信息。

2、矿床模拟与分析。

根据地质结构和勘探数据，在计算机程序环境下，进行矿床的建立和模拟，以此进行矿床的分析，可以更好地了解矿床的成因、规模和含量等情况，从而为勘探提供方向和依据。

3、地图设计和展示。

通过三维可视技术，可以制作有趣、形象和实用的地图，用于展示地球形貌、地形、地图、地理位置等方面的信息，从而更好地展现研究结果和勘探成果。

三维可视化技术及其在层序地层分析中的应用
郑小武;袁士义;穆龙新;宋新民
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】2001(023)001
【摘要】油田开发工作中面临的许多复杂地层对比问题对层序地层学理论和应用
技术提出了更高的要求,而三维可视化技术是一种基于三维体的真三维计算机解释
技术,利用该技术可对三维地震数据直接解释地层的构造、岩性及沉积特征,尤其在分析地层的沉积体系方面可显示出其巨大的优势.本文在研究某油田复杂的层序地
层关系时,将传统的层序地层分析方法与三维可视化技术相结合,并取得了很好的应用效果.
【总页数】5页(P103-107)
【作者】郑小武;袁士义;穆龙新;宋新民
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,;中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发科学研究院,
【正文语种】中文
【中图分类】TE19
【相关文献】
1.多域地层切片技术在沉积相分析中的应用——以WA油田流一段下层序为例 [J], 张毅;何丽娟
2.三维可视化技术在临清坳陷东部层序地层学中的应用 [J], 邹胜利;李绍虎
3.小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用 [J], 李翔;刘招君;赵汉卿
4.小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用 [J], 李翔[1];刘招君[2,3];赵汉卿[4]
5.微古生物在高分辨层序地层学中的应用——以珠江口盆地惠州凹陷层序地层分析为例 [J], 陈中强;钟石兰;杨少坤;许仕策;廖宁;孙息春
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深度学习在岩心图像智能化分析中的研究与应用深度学习在岩心图像智能化分析中的研究与应用摘要：随着计算机技术的快速发展，深度学习技术作为一种强大的模式识别方法，在岩心图像智能化分析中得到了广泛的应用。

本文从深度学习的基本原理出发，介绍了深度学习在岩心图像智能化分析中的研究现状和应用案例，并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：深度学习；岩心图像；智能化分析1. 简介岩心是石油勘探中获取地下岩层信息的重要手段。

利用岩心图像可以观察和识别岩石的种类、颗粒组成、孔隙结构等信息，为石油勘探和开发提供重要的依据。

然而，传统的岩心图像分析方法通常需要依赖人工经验和专业知识，存在分析效率低、结果不稳定等问题。

深度学习技术的出现为岩心图像智能化分析带来了新的机遇和挑战。

2. 深度学习在岩心图像智能化分析中的研究现状深度学习是一种基于人工神经网络的模式识别方法，其通过多层次的抽象表示学习，可以从大量数据中自动学习并提取特征，以实现图像分类、目标检测、分割等任务。

近年来，越来越多的研究者开始将深度学习应用于岩心图像智能化分析领域。

他们通过构建适应岩心图像特点的深度学习模型，实现了岩心图像的自动分类、孔隙分割等任务。

3. 深度学习在岩心图像智能化分析中的应用案例3.1 岩心图像自动分类岩心图像中包含多种不同的岩石类型，传统的分类方法需要依赖人工经验对不同类型的岩石进行识别。

通过深度学习，可以构建一个卷积神经网络模型，将岩心图像划分为不同的类别。

研究者通过训练大量的岩心图像样本，使得模型能够自动学习岩石的特征，实现了对岩石类型的准确分类。

3.2 岩心孔隙分割岩心图像中的孔隙结构对于研究地下岩层的储层特性具有重要意义，然而传统的孔隙分割方法需要对孔隙进行复杂的计算和处理。

利用深度学习技术，可以构建一个深度卷积神经网络模型，实现对岩心图像中孔隙的自动分割。

研究者通过训练大量的岩心图像样本，使得模型能够自动学习并提取岩心图像中的孔隙特征，实现了对孔隙的准确分割。