三维地质建模的地质模型

地质模型的主要用途有以下几种：

1、为油藏数值模拟提供三位地质数据体。因为控制油藏流体流动的许多因素来自于储层的地质特征。在许多情况下正是因为油藏工程师需要准确预测油藏的生产情况，我们才进行储层建模。地质模型的网格一般都比油藏数值模型的网格要细，所以地质模型在输入数值模拟器之前需要经过一个网格粗化过程。在网格粗化过程中，如何保留住小尺度地质特征对流体的影响是一个关键。如果网格粗化过程过滤掉/ 忽略了小尺度地质特征对流体的影响，那么这个粗化的地含茄质模型并不能代表原来的精细地质模型，可想而知用这个变形的地质模型进行数值模拟，其结果的参考价值也就大大降低。

2、用来计算含油气孔隙体积，或者储量。与二维模型相比，三维地质模型具有独特的优势，可以用来计算比较真实的孔隙体积，它也可以用来计算油田储量。在某些情况下，油田开发和生产阶段需要一个严格的储量计算，这可以通过地质建模得到。

3、帮助布井。地质模型可以用来优化评价井的数目和其井位部署；我们也可以从地质模型识别出储层的“sweetspots”，或者计算单井的可产出量；通过三维地质模型，我们可以设计井的钻探轨迹以钻遇单个砂体，或者对井位部署/ 钻探轨迹vs。油气目标层进行详细的三维空间分析。这样就会减少钻遇差储层的机会。当然地质模型对布井的价值完全取决于模型本身的准确度。如果地质模型几乎没有整合可靠的数据（harddata，如井资料）或者模型所依据的地质概念并不可靠（还属于推测阶段），那么这样建立好老仿的地质模型对详细布井并没有多大帮助。随着井资料的增多和地质概念的成熟，地质模型的价值也会增加。

4、进行断层封堵分析和预测。地质模型把构造和地层格架结合到一起，这有利于我们进行断层的封堵性预测。一般来说断层的封堵有两种情况：一是断层两边砂岩对砂岩接触面的减少，二是断层处由于断层泥的存在，其对流体的传导性降低。我们可以通过计算断层的垂向和横向上的断距，或者计算砂岩对砂岩的叠置关系，或者估算断层泥存在的可能性及其影响来预测断层的封堵性。实际上，断层的封堵性预测工作很复杂，需要大量的解释和对比校对，目前这是一个比较热门的研究课题。

5、进行油田监测。无论是一次采油阶段还是二次采油阶段，地质模型都是一个监测油田含水饱和度的有效工具。地质模型可以用来监测油藏的动态。

6、有效的交流平台。地质模型的存在，为地质师、油藏工程师、钻井师提供了一个交流的平台。这些不同领域的工作人员关心的问题不同，行业语言也不净相同，但是当他们聚集在一起对着同一个地质模型进行交流的时候，相同的讨论目标（这里指地质模型）会促进他们之间的相互理解，同时地质模型的可视化也可以提高他们对油藏的认识。当然模型的可视化也可以帮助我们QC地质模型。如果看到很奇怪的特征就说明模型的什么地方出错了。

从地质模型的这些作用我们可以看出地质建模贯穿在油田勘探开发的各个阶段。一个油田的生命周期通常可以划分为四个阶段：勘探评估阶段，开发规划阶段，油田开发初期，油田开发晚期。不同阶段要解决的问题不同，所以建模的精细度也不一样。从勘探时起到开发晚期，模型的精度不断增加。

在勘探评估阶友纤段，要解决的主要问题通常是：油藏有多大？具有商业价值吗？主要的不确定因素是什么？地质建模工作者要回答这些问题，帮助公司决策者做出正确的决定。在这种情况下，很多人认为要把模型建的足够精细以减少技术上的失误，从而为决策者提供一个完美的参考模型。其实如果把很多细节都包括到模型中去，反而为妨碍我们对主要地质参数的不确定性分析，这样也会导致不明智的决策。所以说精细并不意味着准确。这个阶段的地质模型应该着重于确定油藏的总容量（确定控制油藏的地层或构造界面）。在尺度上只要划分出第3和第4级的层序地层界面就行了。至于岩石物性，给模型选区一个合理的平均值也足够了。这个阶段的重要任务是作储层主要参数（如平均孔隙度）的不确定性分析。

三维建模方法

在三维地质体建模过程中，地表模型的构建依托于数字地形模型（DTM）的生成，地下模型的构建是首先生成各地质体的三维线框，之后连接成实体进行一定的布尔运算得到。

（1）数字地形模型

数字地形模型的生成是利用一个任意坐标系，对连续地面选择x、y、z坐标点进行的一个简单统计表示。或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

（2）三维线框模型

三维线框姿陵扒模型的构建主要是采用TIN技术（不规则三角网模型）中的Voronoi图与Delaunay三角形算法。其基本原理为:首先依据收集到的地质勘测等资料确定地质结构面的空间关系，利用空间求交得到地质结构缝合面;然后，为了确定各剖切面，剖切生成各地质结构面与建模范围边界面的交线;最后，利用Delaunay三角网建立地表、边界剖切面和底面的TIN模型，将各TIN模型拼合即可建立所需的三维地质模型。

TIN是表示数字高程模型（DEM）方法的一种，它的优点是既减少了规则格网方法带来的数据冗余，又在计算效率方面优于纯粹基于等高线的方法。由于地质体的复杂形态不是规则的几何体可以描述的，所以就需要一种更加灵活和简便的方法来建立复杂地质体，TIN正是基于这一需求提出的。这种表面模型扩展了计算机图形学中的模型，可以满足地质制图的基本要求，进而进行体积估算、切制剖面、表面渲染、三维显示等操作，是三维实体模型建立的基础。

（3）线框模型布尔运算

这种运算是在建立复杂地质体时主要对实体与实体或者实体与面之间的相交关系进行交、差、并等的运算，实现对不同实体的拼合或切割，从而得到所需的实体模型。在建模实际中，两个实体剖面之间是按照直线的方式连接三角网的，但是若遇到断层呈曲面或断层破碎带，断层体和地质体之间的吻合关系很难体现，所汪桥以为了建立更切合实际的地质体只有通过线框模型的布尔运算来实现。一般在建模过程中，按照三维软件所提供的基本布尔运算功能，对实体进行不同的布尔运算组合，即可以得到需要的地质实迹昌体。