多滑脱层构造三维地质建模方法及装置

摘要

本发明提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方法及装置，该方法包括：利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到断层解释数据和地层解释数据；根据断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据结构关系生成断裂系统模型；获取建模参数；建模参数用于限定三维地质模型的精度或空间结构；建模参数包括至少以下三种：网格空间参数、层位数据对断层的容忍度和网格搜索半径；根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型生成三维地质模型。本发明可以生成准确度更高的多滑脱复杂构造三维地质模型。

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其是涉及一种多滑脱层构造三维地质建模方法及装置。

背景技术

石油天然气勘探，首先要确定地下构造的准确三维空间形态。多滑脱层复杂构造由于多套滑脱层的存在，在构造发育过程中会形成多层滑脱变形，导致构造和断裂的极大复杂化，同时由于滑脱层存在塑性变形，会导致地层的不均匀加厚和减薄，致使其三维空间地质建模存在极大的技术问题。现有构造建模技术只能实现单滑脱层刚性地层变形构造的地质建模，对于多滑脱层复杂构造三维空间地质建模尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方法及装置，可以得到更加准确的多滑脱层构造三维地质模型。

第一方面，本发明实施例提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方法，该方法包括：利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到断层解释数据和地层解释数据；根据所述断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据所述结构关系生成断裂系统模型；获取建模参数；所述建模参数用于限定三维地质模型的精度或空间结构；所述建模参数包括至少以下三种：网格空间参数、层位数据对断层的容忍度和网格搜索半径；根据所述建模参数、所述地层解释数据和所述断裂系统模型生成三维地质模型。

第二方面，本发明实施例还提供一种多滑脱层构造三维地质建模装置，该装置包括：解释模块，用于利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到断层解释数据和地层解释数据；结构关系模块，用于根据所述断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据所述结构关系生成断裂系统模型；参数获取模块，用于获取建模参数；所述建模参数用于限定三维地质模型的精度或空间结构；所述建模参数包括至少以下三种：网格空间参数、层位数据对断层的容忍度和网格搜索半径；模型生成模块，用于根据所述建模参数、所述地层解释数据和所述断裂系统模型生成三维地质模型。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多滑脱层构造三维地质建模方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述多滑脱层构造三维地质建模方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方案，该方案利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到更精确的断层解释数据和地层解释数据；之后，根据断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据结构关系生成更准确的断裂系统模型，获取预设的建模参数，以通过该建模参数限定三维地质模型的精度或空间结构，最后，根据建模参数、地层解释数据在断裂系统模型的基础上生成三维地质模型。本发明实施例可以以三维地震解释数据为基础，通过对复杂构造和断裂的结构关系的准确建立，生成准确度更高的多滑脱复杂构造三维地质模型。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多滑脱层构造三维地质建模方法流程图；

图2为本发明实施例提供的多滑脱层复杂构造层位与断层解释数据示意图；

图3为本发明实施例提供的断裂系统模型示意图；

图4为本发明实施例提供的不正确的参数生成的地质模型示意图；

图5为本发明实施例提供的正确的参数生成的地质模型示意图；

图6为本发明实施例提供的一种多滑脱层复杂构造三维地质模型示意图；

图7为本发明实施例提供的多滑脱层构造三维地质建模装置结构框图；

图8为本发明实施例提供的计算机设备结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有三维地质建模技术都是针对单套滑脱层刚性变形构造的，多滑脱层构造三维建模的技术难度远远大于单套滑脱层刚性变形构造，突出表现为两大主要问题：一是多滑脱层构造断裂系统复杂，难以准确的建立断层结构和断裂模型；二是滑脱层的塑性变形导致的地层厚度的不均匀变化在三维空间难以准确描述和建模，这两大问题结合在一起使得多滑脱层构造三维建模的难度大大增加。

基于此，本发明实施例提供的一种多滑脱层构造三维地质建模方法及装置，可以建立多滑脱层复杂构造准确的三维空间实体模型，实现对地下构造准确精细的描述，为多滑脱层复杂构造的构造特征研究、构造精细描述、油气藏特征研究、油气藏勘探开发提供准确的构造地质资料。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一多滑脱层构造三维地质建模方法进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方法，参见图1所示的一种多滑脱层构造三维地质建模方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S102，利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到断层解释数据和地层解释数据。

在本发明实施例中，利用三维地震资料对多滑脱层复杂构造进行全层位的精细建模和解释，特别是对断层要做连续的闭合解释。对塑性变形的地层的顶底都要做精细解释，以保证后续地质建模过程中实现精细的控制和刻画。

参见图2所示的多滑脱层复杂构造层位与断层解释数据示意图，断层解释数据和地层解释数据可以以数值形式表示，也可以以图像形式表示。

需要说明的是，地层和断层的解释精度和密度可以根据对多滑脱层构造的复杂程度来确定，构造越复杂，解释的精度和密度越要高，这样才能满足后续地质建模的需要。

步骤S104，根据断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据结构关系生成断裂系统模型。

在本发明实施例中，断层解释数据包括断层生成的时间信息及断层的空间大小信息，根据断层解释数据可以确定断层之间的结构关系，例如，可以确定父断层、子断层以及孙断层等。在确定了断层间的结构关系之后，将该结构关系作为生成断裂系统模型过程的输入，利用现有的模型生成程序可以得到断裂系统模型。

参见图3所示的断裂系统模型示意图，可知，断裂系统模型可以为图像形式，例如，为三维图。

步骤S106，获取建模参数。

在本发明实施例中，由于多滑脱层复杂构造的地质层位和断层多，构造复杂，建模数据量大，对建模参数的选取非常敏感，如果建模参数选择不当，会直接导致建模错误，甚至陷入死循环。因此，可以获取预先设置的建模参数，该建模参数用于限定三维地质模型的精度或空间结构，以得到准确度更高的三维地质模型。建模参数包括至少以下三种：网格空间参数、层位数据对断层的容忍度和网格搜索半径。

参见图4所示的不正确的参数生成的地质模型示意图和图5所示的正确的参数生成的地质模型示意图，可知，预先设置恰当的建模参数可以提高三维地质模型的准确度。

需要说明的是，网格空间参数对于模型的精细度有很大影响，要根据数据密度和构造规模适当选取，该参数太大会影响构造模型的准确度，太小会造成建模错误；层位数据对断层的容忍度参数在建模过程中控制层位数据与断层数据的空间关系，该参数太小或太大都会造成层位与断层的接触关系错误，需要根据模型的实际情况选取。在预先确定建模参数时，建模参数的合理与否需要根据建模结果的分析来判断，如果能够建立正确的地质模型，就认为建模参数合理。

步骤S108，根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

在本发明实施例中，可以将建模参数和地层解释数据作为断裂系统模型的参数，对断裂系统模型进行调整，得到三维地质模型。三维地质模型可以为数值形式，也可以为图像形式。参见图6所示的一种多滑脱层复杂构造三维地质模型示意图，该模型可以准确而直观地显示多滑脱层复杂构造的构造模式、构造结构关系和区带展布特征，实现了在三维空间对构造的精细描述。

本发明实施例提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方案，该方案利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到更精确的断层解释数据和地层解释数据；之后，根据断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据结构关系生成更准确的断裂系统模型，获取预设的建模参数，以通过该建模参数限定三维地质模型的精度或空间结构，最后，根据建模参数、地层解释数据在断裂系统模型的基础上生成三维地质模型。本发明实施例可以以三维地震解释数据为基础，通过对复杂构造和断裂的结构关系的准确建立，生成准确度更高的多滑脱复杂构造三维地质模型。

为了建立更准确的断裂系统模型，根据所述断层解释数据确定断层间的结构关系，可以按照如下步骤执行：

(1)根据断层解释数据的时间信息和空间信息确定断层的排序信息；

在本发明实施例中，时间信息用于描述断层形成的时刻或者断层存在的时长，空间信息可以用于描述断层的大小或者断层所述的位置。根据时间信息可以确定断层的新旧，因此可以按照先新后老的顺序对断层进行排序，根据空间信息可以确定断层的大小，因此可以按照先大后小的顺序对断层进行排序。将按照不同规则排序的后断层作为断层的排序信息。

需要说明的是，可以使用一种或多种排序规则得到断层的排序信息，具体使用哪种排序规则，以及按照怎样的顺序使用排序规则可以根据实际需求或者经验进行设定，本发明实施例对此不作具体限定。

(2)根据排序信息确定断层间的结构关系。

在本发明实施例中，可以将得到的排序信息进行组合，搭建断层树，以构建断层间的结构关系。例如，断层树的搭建可以遵循先大后小、先新后老的原则，即先搭建大的新形成的断裂，后搭建小的后形成的断裂，使断裂之间形成正确的切割关系，进而保证建立准确的断裂系统模型。

在选取正确的地质建模参数的基础上，通过对层面数据和断层模型进行匹配计算，最终建立多滑脱层复杂构造的三维立体模型。具体可以按照如下步骤执行：

根据多滑脱层确定多个构造层；根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型确定构造层的接触关系数据；根据接触关系数据和所述断裂系统模型生成三维地质模型。

在本发明实施例中，多滑脱层复杂构造会以滑脱层为界形成多个构造层，根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型可以计算出用于描述各个构造层空间位置的数据，即接触关系数据。将接触关系数据作为断裂系统模型的调整参考数据，基于断裂系统模型和接触关系数据利用制图程序可以生成三维地质模型。

考虑到由于多滑脱层复杂构造会以滑脱层为界形成多个构造层，各个构造层的构造模式截然不同，使得在建模过程中难以定义多套构造层之间的关系，不能建立正确的地质模型。为了解决这一问题，在建模过程中需要采取分块定义构造关系的方法，按照模型结构分别定义各块的接触关系，再做整体建模运算，得到正确的三维立体地质模型。具体可以按照如下步骤执行：

获取预设的接触关系参数；接触关系参数用于限定断层或层位的空间位置；若构造层的接触关系数据不在预设的接触关系参数范围内，对构造层的接触关系数据进行调整，以使调整后的构造层的接触关系数据在预设的接触关系参数范围内；根据调整后的构造层的接触关系数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

在本发明实施例中，接触关系参数用于限定断层的空间位置范围或层位的空间位置范围。接触关系参数可以是根据经验或实际需要预先确定的一个或多个数值范围。在建立多滑脱层复杂构造的三维立体模型的过程中，需对构造层的接触关系数据与接触关系参数之间的关系进行判断，若构造层的接触关系数据不在预设的接触关系参数范围内，则对构造层的接触关系数据进行调整，直至整后的构造层的接触关系数据在预设的接触关系参数范围内。调整完成后，再根据调整后的构造层的接触关系数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

需要说明的是，调整接触关系数据所使用的方法可以是更改接触关系数据的大小或形式，可以根据实际需求进行选择，本发明实施例对此不作具体限定。

本发明实施例提供了一种多滑脱层构造三维地质建模方法，该方法包括多滑脱层复杂构造的三维地震资料精细解释，获得复杂断裂与构造的三维解释数据；分析复杂断裂的空间组合关系，搭建正确的断层树，建立断裂模型；根据多滑脱层复杂构造特征优选建模参数，建立三维地质模型。该方法可以在冲断带复杂构造研究中得到良好应用。本发明可以建立多滑脱层复杂构造准确的三维地质模型。利用该地质模型，可以实现对冲断带复杂构造特征的准确描述，利用三维地质模型可以更加准确的对复杂构造的构造特征、油气藏特征和钻井情况进行研究，提高复杂构造油气藏勘探开发的效益。本发明可以为大气田群的勘探和开发提供有利技术支撑。

本发明实施例还提供一种多滑脱层构造三维地质建模装置，参见图7所示的多滑脱层构造三维地质建模装置结构框图，该装置包括：

解释模块71，用于利用三维地震资料对多滑脱层构造进行闭合解释，得到断层解释数据和地层解释数据；结构关系模块72，用于根据断层解释数据确定断层间的结构关系，并根据结构关系生成断裂系统模型；参数获取模块73，用于获取建模参数；建模参数用于限定三维地质模型的精度或空间结构；建模参数包括至少以下三种：网格空间参数、层位数据对断层的容忍度和网格搜索半径；模型生成模块74，用于根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

在一个实施例中，结构关系模块，具体用于：根据断层解释数据的时间信息和空间信息确定断层的排序信息；根据排序信息确定断层间的结构关系。

在一个实施例中，模型生成模块，具体用于：根据多滑脱层确定多个构造层；根据建模参数、地层解释数据和断裂系统模型确定构造层的接触关系数据；根据接触关系数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

在一个实施例中，模型生成模块，具体用于：获取预设的接触关系参数；接触关系参数用于限定断层或层位的空间位置；若构造层的接触关系数据不在预设的接触关系参数范围内，对构造层的接触关系数据进行调整，以使调整后的构造层的接触关系数据在预设的接触关系参数范围内；根据调整后的构造层的接触关系数据和断裂系统模型生成三维地质模型。

本发明实施例还提供一种计算机设备，参见图8所示的计算机设备结构示意框图，该计算机设备包括存储器81、处理器82，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述

本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述任一种方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。