三维数据场可视化技术在海洋石油地质勘探开发中应用

1 三维数据场可视化技术在海洋石油地质勘探开发中应用

1.1 基于三维数据场可视化技术构建三维地质模型

将多源探测资料（包括地震资料、测井资料和海床地貌资料）整合起来，形成了一种新的地质模型。在此基础上，提出了一种基于空间内插的方法，并结合可视化绘制方法，实现了对海底地质构造的高精度建模。利用 Petrel 等专门建模软件的结构化网格剖分及体渲染等技术，对构造形态、岩性分布及储层参数进行三维可视化表达。本项目的研究成果将突破常规的 2D 解释方法的局限性，提高油气藏的空间分布辨识精度，为油气藏的评价与开采决策提供科学依据。流程如图 1 所示。

图 1 基于三维数据场可视化技术初步构建地质模型

在此基础上，提出了一种基于模板的彩色图像识别方法，实现了基于模板的彩色图像处理。计算公式为：

其中， ω 是属性设置； γ 是模板位置； n 是属性数目；为岩层数据文件生成流程。

在对已有资料进行分析的基础上，建立了一种能较好地反映海上油气勘探区地层构造的三维表面。地层深度计算公式为：

式中， G 表示空间表面的形状； x 表示空间表面的半径；表示地层的厚度；表示钻孔的位置； R 表示直线内插的方法。

在建立了地层表面之后，再根据表面的边界信息，对其它工作面进行相同的操作，从而实现了对其它工作面的表面模型的集成。计算公式为：

式中，为模型材料信息；为海上油气地质的 3-D 模式。

1.2 融合与校正内外业参数

在初步设计完成后，将现场实测数据及实测数据输入到三维可视化软件中，并通过三维可视化软件对检测参数进行融合处理。计算公式为：

式中， N 是内场分析参数； M 是野外测量参数； η 是对内、对外探测参数的融合程度； κ 是数据融合的方法。通过模型修正和必要的测绘修正，在保证数据准确性的前提下，获得基准数据。此校正过程可表示为：

(5)

式中， λ 是探测数据修正系数；是构造面的变位；是叠合区的容积；是映射的范围；是在绘图过程之后所决定的活动容积范围。

1.3 定量预测海洋石油地质

本项目拟将地震、测井和岩芯等多源资料相结合，利用地质统计和水动力学理论，构建油气藏“甜点”的预测模型。在此基础上，采用多变量统计方法，定量刻画油藏参数的空间分异规律，并与数值仿真相结合，对油藏的运移特性进行研究。研究成果将为海洋石油资源开发利用提供理论依据和技术支持。计算公式为：

式中， GSI 为地质统计学指数是影响储层复杂性的主要参数； RHO 测井数据的密度分布特征。

克里金插值是地统计中的一个非常重要的方法。该方法通过建立变差函数模型，对测井资料进行空间自相关性分析，并根据最佳线性无偏估计原则，对储层参数进行准确的预测。本项目创新性地将观测资料的统计特性和地质结构约束相结合，保证预报成果与地质规律一致，并保留资料的变异性。研究结果显示，利用 Kriging 插值方法，可以将油藏参数的预测精度提高 30% 以上，并能有效地减少油藏描述的不确定性。其计算公式为：