史上最经典的三维地质模型（超高清、超实用！） | 收藏

内容来源: 中国砂石网

正文开始

三维地质建模的概念最早是由加拿大SimonWHoulding于1993年提出的。所谓三维地质建模, 就是运用计算机技术, 在三维环境下, 将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，用于地质研究的一门新技术。严格的讲，三维地质建模已经不能算是很新的技术，在国外，地质建模已经发展了几十年，中国自上世纪80年代末开始引入EarthVision以来，也已经发展了快二十年。是一个基于数据/ 信息分析，合成的学科，或者说是一个整合各种学科的学科。这样建立的地质模型汇总了各种信息和解释结果。所以是否了解各种输入数据/ 信息的优势和不足是合理整合这些数据的关键。我们的储层一般都会有多尺度上的非均质性和连续性，但是由于各种原因我们不可能直接测量到所有的这些细节。 在另一方面，油田开发地质研究工作中，目前还没有十分有效、先进的技术。油藏地质研究还主要依靠手工编制的厚度图、油藏剖面图、连通图等。十分需要新的技术的补充与提高。在整个开发阶段地质研究工作中，唯一可以称为新技术的就是三维地质建模。因此三维地质建模完全可以在开发阶段地质研究中起到更为突出的作用。实际上，三维地质建模应该，也完全可以成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术。 自上世纪五十年代马特龙把地质统计学引用地质研究以来，地质统计学就成了地质建模的核心。但是几十年的实际应用也表明，单纯依靠地质统计学是不能把三维地质建模更深入的引入到油田的开发生产中的。 如何更多的发挥三维地质建模技术的作用，真正使其成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术是每一个从事三维地质建模工作的人必须经常琢磨的问题。 地质建模的输入数据就要尽量包括已有的资料。通常这些资料有： 1、地震资料及其解释结果这包括地震层位，断层，地震相，岩石类型，岩石属性; 2、测井、岩心资料和解释结果这包括tops，连井剖面，岩性，岩相，岩石物性;渗透率;油气水界面;各种分布图比如直方图，散点图;空间连续性，比如垂向半变谱(semivariogram)。 3、概念模型/ analog资料包括沉积相模型;沉积体叠置关系；泥岩分布特征;沉积体的大小，百分比以及属性直方图;空间连续性- 横向半变谱(semivariogram)。 很多人并不重视这最后一类资料，即概念模型/ analog资料。也就是说他们忽略了要把储层的概念模型转换成数值模型，再把这个数值模型整合到最后的地质模型中去。关于这一点，以后会详细讨论。 已建成的地质模型可以为我们提供很多信息。首先是储层地质的三维可视化。我们可以看到储层的地质三维空间分布，变化，也可以制作二维的图片比如构造图，等厚图，岩相分布图等。其次是它为我们提供了一套有机融合在一起的数据体，因为建模过程就是各种数据的融合过程。第三，它是我们进行储层分析的平台。从地质模型我们通过分析可以得到粗至储层的平均砂泥比，平均孔隙度等储层平均值，也可以得到细至储层的kv/ kh，各项异性等信息。这些定量分析可以大大提高我们对储层的认识。

CCTC®01

1

岩溶地貌

具有溶蚀力的水对可溶性岩石（大多为石灰岩）

进行溶蚀作用等所形成的地表和地下形态。

除溶蚀作用以外，

还包括流水的冲蚀、潜蚀，

以及坍陷等机械侵蚀过程。

2

岩溶地貌

3

河流地貌

河流作用于地球表面，

经侵蚀、搬运和堆积过程

所形成的各种侵蚀、堆积地貌。

从水源处的冰川、

再到辫状河、曲流河、网状河、三角洲，

最后汇入海洋，

也会相应形成一系列碎屑沉积。

4

风成地貌

风对地面物质进行吹蚀、搬运和堆积

所形成的各种风蚀地貌和风积地貌，

包括风蚀柱、风蚀谷、风蚀残丘、沙丘等。

5

冰川地貌

冰川运动对地球表面进行侵蚀、搬运、堆积

所形成的各种地貌。

塑造冰川地貌的动力包括

冰川、寒冻、雪蚀、雪崩和流水等作用。

冰川地貌有冰斗、角峰、冰碛物、漂石等。

6

岩溶地貌

岩溶地貌有天坑、干谷、壶穴、

石笋、钟乳石、地下河等。

7

海蚀地貌

海水运动对沿岸陆地侵蚀破坏形成的地貌。

海蚀地貌有海滩、海蚀崖、海岬、海蚀穴、

海蚀拱门、海蚀柱等。

8

沿海地貌

珊瑚泻湖

由环状珊瑚礁环绕或由坝状珊瑚礁相隔而成，

水域呈圆形或不规则形状。

形成于热带开阔海域。

海蚀崖

海岸受海蚀及重力崩塌作用，

常沿断层节理或层理面形成陡壁悬崖。

主要见于基性（花岗岩、玄武岩）海岸。

三角洲河流流入海洋、湖泊或其他河流时，

因流速减低，

所携带泥沙大量沉积，

逐渐发展成的冲积平原。

障壁海岸

存在障壁性地形（通常是一种长而狭窄的地质体），

如障壁岛，障壁沙坝、生物礁等，

而使近岸海与广海隔绝或部分隔绝，

以致海水处于局部循环的一种海岸。

里阿斯式海岸

由于陆地沉降和海水上升，

形成的宛如锯齿般的复杂海岸。

地理上特别称为里阿斯（Rias）式海岸地形。

涌来的海水遇到里阿斯式海岸之后，

浪会变高。

峡湾

冰川与海洋共同作用的结果，

数万年前巨大的冰川切割海岸边的大地，

形成一道道槽谷，

而当冰川消融后，

海水倒灌进槽谷，

便形成了峡湾。

9

沙丘地貌

新月型沙丘（左上）

一种最简单的横向沙丘形态，

其平面如新月，走向与风向垂直或大于60°。

迎风坡为凸坡，较平缓；

背风坡为凹坡，较陡。

抛物线沙丘（右上）

当横向沙丘的地面上遇植物灌丛阻碍时

可以形成抛物线沙丘，

其形态与新月型沙丘相反，

沙丘的2个翼角指向风源方向，

沙丘的凹侧迎风。

纵向沙丘（左下）

沙丘形态的走向与风向基本一致，

一般小于30°，长条状展布。

CCTC®02

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波浪的形态

深水中，波浪的振幅小而波长长，能量小。

浅水中，波浪的振幅大而波长短，能量大。

11

曲流河沉积

曲流河沉积的基本原则是

凹岸侵蚀，凸岸沉积。

河流的凹岸水流流速快，

岸边沉积物容易受到水流侵蚀。

凸岸水流流速慢，

以堆积作用为主，不易受到侵蚀。

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鲕粒的形成

鲕粒是具有核心和同心圆包壳的

球形碳酸盐岩颗粒。

在动荡的浅水环境中，

波浪牵引核心颗粒往复运动，

在运动中逐层国商包壳，

使颗粒越来越大，

直到大到波浪能量不能驱动为止。

13

浊流沉积

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浊流沉积模式

在浊流中，粗粒的物质集中到靠近底部的前锋，

流速可能继续增加。

根据坡度的大小和坡的长短，

浊流可以达到最高的流速。

随着坡度变缓，流速逐渐减小，

沉积物开始卸载，从而形成浊流沉积。

15

风成沙丘沉积体系

16

CO2地下储存

将工业生产排放的二氧化碳进行分离和收集，

不向大气中排放，

而是注入到合适的深层地质结构中，

永久性埋存在地下。

17

蘑菇状岩石的形成

在风沙强劲的地方，

如果出露地表的岩石的水平节理、

层理很发育，很容易被被风蚀成奇特外形。

18

水循环模式

19

滑坡类型

A-旋转滑坡，B-平移滑坡，C-块体滑坡，

D-落石，E-崩塌，F-泥石流，

G-岩屑崩落，H-土流，

I-蠕滑，J-横向弹裂。

20

旋转滑坡

由斜坡前缘逐级向后旋转滑动，

形成阶梯状滑坡，规模逐渐扩大。

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旋转滑坡

22

不同条件的滑坡类别

滑坡分类的两个要素，水含量和滑移速度。

CCTC®03

23

可持续排水系统

Sustainable Drainage Systems（SuDS）

24

可持续排水系统

Sustainable Drainage Systems（SuDS）

25

各种沉积环境分布图

26

滨浅海沉积环境模式

27

岩浆岩产状及地貌模式

28

离散型板块边界

29

常规水热系统

30

压缩空气储能系统

在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，

将空气高压密封在报废矿井、

沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井

或新建储气井中，

在电网负荷高峰期释放压缩空气

推动汽轮机发电的储能方式。

31

岩石三维模型

灰色-孔隙，

黄色-固体基质，

蓝色-孔隙填充物，

黄线-流体流动路径

32

三维孔隙模型

黄色-岩石颗粒，

黑色-流体

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页岩气水平井压裂

34

美国蒙特雷组地层分布

35

火星地层分布

36

滨浅海沉积体系模式

37

飓风摧毁大坝的预测模型

1-堤坝剖面图，1a-水流漫过，1b-水流涌出，

2-层内侵蚀，3-表面侵蚀，4-堤坝滑动，

5-波浪作用，6-撞击等结构破坏，7-液化作用，

8-地下水，9-树木破坏，10-滑坡。

38

水平井压裂模式

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39

地热资源成因机制

由地壳抽取的天然热能，

这种能量来自地球内部的熔岩，

并以热力形式存在，

是引致火山爆发及地震的能量。

40

地热能开发模型

41

地热能模式

42

地质工程涉及领域

土木、采矿、石油、环境、水文等。

43

地热发电厂模型

利用地下热水和蒸汽为动力源的

一种新型发电技术。

其基本原理与火力发电类似，

根据能量转换原理，

首先把地热能转换为机械能，

再把机械能转换为电能。

44

Tademait高原的地形模型

45

青尼罗河沉积模式

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大坝工程地质模型

47

干热岩发电系统

48

地下含水层热能储存模型

冬季供热系统

49

地下含水层热能储存模型

夏季制冷系统

50

人类在不同深度的地下从事活动模型

51

地热能开发模型图

52

油页岩开发模型

53

海浪对海滩的改造

不同的气候形成不同的海浪，

不同的海浪对海滩具有不同的改造作用。

由于地质体的复杂性，三维地质模型中的不确定性是固有的，不可回避的。面对不确定性，擅长地质统计学的专家更喜欢从统计的角度对不确定性进行分析和评价。这在油藏整体评价阶段是正确的，但当我们把三维地质模型直接应用于生产的时候，又是远远不够的。例如从统计学的角度，可以利用随机模拟技术得到多个实现，通过多个实现的分析，对不确定性进行分析和评价。但对于生产来说，我们有可能根据多个实现钻探多套开发井网吗?生产需要的是一个确定的模型。因为生产方案只能有一个，生产措施方案只能有一套，钻探井位也只能有一套。

我们也可以计算出一个最大概率的模型做为最终的结果。但这个最大概率模型就真的更接近于地质体的实际状况吗?有生产经验的人都可以很容易的给与否定的回答。因此要想让地质模型能够被直接从事油藏开发生产的技术人员所接受，更合理的出路是想办法(通过更为充分的基础地质研究和基础数据的应用)尽量降低模型的不确定性。从而为生产方案提供一个更为合理可靠的(而不是多个等概率的)参考依据。

要想做到这一点，出路显然不在于更为合理的计算方法和计算参数上 ，而是更为充分合理的应用地质、物探基础数据。