本發(fā)明涉及地震勘探領(lǐng)域，更具體地，涉及一種二維地質(zhì)模型的建模方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在地震勘探領(lǐng)域，正演模擬技術(shù)貫穿地震數(shù)據(jù)采集、地震資料處理和地震資料解釋的各個環(huán)節(jié)，是進(jìn)行地震反演的基礎(chǔ)，是認(rèn)識和研究地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)最為有效的手段。正演模擬包括物理模擬和數(shù)值模擬。物理模擬具有直觀性強(qiáng)、與實際情況更為接近的優(yōu)點，但模型修改較難，而數(shù)值模擬的計算效率較高，參數(shù)修改方便，成本比物理模擬有很大優(yōu)勢，故使用更為廣泛。

地震數(shù)值模擬技術(shù)就是對實際的復(fù)雜地球介質(zhì)作適當(dāng)?shù)暮喕?，對地震波的傳播?guī)律也作適當(dāng)?shù)暮喕?，然后用?shù)學(xué)的或物理的方法研究地震波在某種具體的簡化模型中傳播的特點，用來模擬地震波在地質(zhì)模型中的傳播特征，進(jìn)而指導(dǎo)地震勘探的野外采集、處理和解釋等各方面的理論研究和生產(chǎn)工作。雖然，三維更接近實際，但是由于計算量和工作復(fù)雜程度大，三維正演并沒有替代二維正演。

地質(zhì)模型的建立是地震正演模擬過程中的第一個環(huán)節(jié)。它是一般是基于人機(jī)交互，將簡化的地質(zhì)概念模型轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可識別的幾何模型，然后再轉(zhuǎn)化為帶有物理屬性的實體模型或者網(wǎng)格模型。也就是說一般的建立網(wǎng)格模型的做法一般都是基于幾何模型，即借鑒層狀模型的思想，將幾何框架模型視為簡化的地層模型，并且認(rèn)為幾何框架模型中各封閉單元為均勻介質(zhì)，然后將各封閉單元中設(shè)置不同的速度、密度等屬性，得到實體模型。最后對實體模型進(jìn)行網(wǎng)格化獲得網(wǎng)格模型。在這個過程中，幾何模型的建立或者說幾何建模又是最關(guān) 鍵的一步。目前常見的幾何建模方法都采用二維封閉結(jié)構(gòu)建模的思路。但是在具體實現(xiàn)時卻又有不同。一種實現(xiàn)方式是以閉合的多邊形為主要的單元進(jìn)行建模。它是以初始模型區(qū)域為一個初始的封閉多邊形，然后在該初始多邊形內(nèi)用鼠標(biāo)以人機(jī)交互的方式繪制一個一個的多邊形，多邊形的首位端點會自動連接形成一個閉合多邊形，由這些小多邊形和初始多邊形共同構(gòu)成模型。另外一種實現(xiàn)方式是用點、段、線和面來描述一個完整二維封閉結(jié)構(gòu)模型。相同地質(zhì)屬性為一獨立封閉地質(zhì)單元，地質(zhì)模型按照地質(zhì)屬性劃分成一個一個的獨立封閉地質(zhì)單元，所有獨立封閉地質(zhì)單元按空間分布有序排列起來，這樣組成的集合體就構(gòu)建了一個二維地質(zhì)模型。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的二維地質(zhì)模型的建模方式較為復(fù)雜，建模效率較低。因此，有必要開發(fā)一種高效的二維地質(zhì)模型的建模方法及系統(tǒng)。

公開于本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種二維地質(zhì)模型的建模方法及系統(tǒng)，其能夠利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架，進(jìn)而獲得二維地質(zhì)幾何模型、實體模型和/或網(wǎng)格模型，實現(xiàn)高效的二維地質(zhì)模型的建模。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種二維地質(zhì)模型的建模方法。所述方法可以包括：基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，構(gòu)建幾何模型框架；基于所述幾何模型框架，識別封閉單元，獲得二維地質(zhì)幾何模型；以及基于所述二維地質(zhì)幾何模型，對封閉單元填充地質(zhì)屬性參數(shù)，獲得二維地質(zhì)實體模型。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種二維地質(zhì)模型的建模系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以包括：用于基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，構(gòu)建幾何模型框架的單元；用于基于所述幾何模型框架，識別封閉單元，獲得二維地質(zhì)幾何模型的單元；以 及用于基于所述二維地質(zhì)幾何模型，對封閉單元填充地質(zhì)屬性參數(shù)，獲得二維地質(zhì)實體模型的單元。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施例中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施例中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實施例共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本發(fā)明示例性實施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本發(fā)明示例性實施例中，相同的參考標(biāo)號通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的步驟的流程圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的目標(biāo)地質(zhì)模型的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的構(gòu)建幾何模型框架的示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的獲得二維地質(zhì)幾何模型的示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實施例1

圖1示出了二維地質(zhì)模型的建模方法的步驟的流程圖。

在該實施例中，根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法可以包括：步驟101，基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，構(gòu)建幾何模型框架；步驟102，基于所述幾何模型框架，識別封閉單元，獲得二維地質(zhì)幾何模型；以及步驟103，基于所述二維地質(zhì)幾何模型，對封閉單元填充地質(zhì)屬性參數(shù)，獲得二維地質(zhì)實體模型。

該實施例通過利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架，進(jìn)而獲得二維地質(zhì)幾何模型、實體模型和/或網(wǎng)格模型，實現(xiàn)高效的二維地質(zhì)模型的建模。

下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的具體步驟。

構(gòu)建幾何模型框架

在一個示例中，可以基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，構(gòu)建幾何模型框架。

在一個示例中，構(gòu)建幾何模型框架可以包括：基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架；以及在線段中間增加、刪除或者拖拽控制點，以使整個線段更加逼近地質(zhì)體分界面。

具體地，本發(fā)明采用層狀結(jié)構(gòu)，利用點、線段來建立模型的幾何框架(幾何模型框架)。其中，層狀結(jié)構(gòu)是指按一定的順序，由下至上，地層成層狀分布，每層具有統(tǒng)一的地層屬性，如速度、密度等，即地層內(nèi)部是均勻的。在地震正演模擬中，多數(shù)情況下是按照空間位置從上到下的順序依次標(biāo)定層位序號，而不考慮其具體的地質(zhì)年代和形成次序。因此，二維層狀結(jié)構(gòu)模型可以描述為由貫穿模型左右邊界的地層分界線分隔成許多單連通的條帶狀區(qū)塊，并且同一區(qū)塊內(nèi)具有統(tǒng)一屬性的地層。

本發(fā)明僅僅利用點、線段來構(gòu)建幾何模型框架，這類似于用筆在紙上勾畫。本發(fā)明首先由用戶定義一個模型范圍，這個范圍就相當(dāng)于紙。然后用戶可以用鼠標(biāo)在此模型范圍內(nèi)隨意勾畫任何圖形，鼠標(biāo)就相當(dāng)于筆。當(dāng)然在實際工作中，用戶不可能隨意勾畫，而是按照一定的地質(zhì)構(gòu)造勾畫。這時用戶面對的僅僅是具有兩個端點的線段，即用線段來表示地質(zhì)體的分界面，而隨意性表示這種勾 畫能適應(yīng)任何復(fù)雜的構(gòu)造界面，即一個分界面可以由若干首尾相接的線段組成，也可以在一個線段中間增加、刪除或者拖拽控制點來使得整個線段更加逼近界面形態(tài)。在這個過程中用戶可以隨時保存結(jié)果，以便下次在此基礎(chǔ)上繼續(xù)勾畫，或者在勾畫成功后保存為幾何模型框架。在這個過程中，用戶不必非常關(guān)心這些界面的地質(zhì)意義，只要勾畫的幾何形態(tài)與地質(zhì)模型的形態(tài)一致就行。

通過上述方式，可以利用點和線段構(gòu)建出二維地質(zhì)模型的幾何模型框架。

獲得二維地質(zhì)幾何模型

在一個示例中，可以基于所述幾何模型框架，識別封閉單元，獲得二維地質(zhì)幾何模型。

在一個示例中，獲得二維地質(zhì)幾何模型可以包括：應(yīng)用三角剖分方法自動識別封閉單元；以及檢查各個封閉單元是否與地質(zhì)模型一致，并在封閉單元與地質(zhì)模型不一致的情況下，相應(yīng)修改幾何模型框架。

具體地，在幾何模型框架構(gòu)建好以后，可以利用三角剖分方法自動識別封閉單元，從而將幾何模型框架快速轉(zhuǎn)化為幾何模型，提高了幾何模型建模效率。由于三角剖分算法非?？?，并且沒有遺漏，因此使用三角剖分算法自動識別封閉單元效率非常高。此外，可以檢查各個封閉單元是否與地質(zhì)模型一致，如果不一致，可以對幾何模型框架進(jìn)行相應(yīng)修改。但是檢查與修改的過程比傳統(tǒng)人工直接繪制封閉單元要快捷，尤其是模型復(fù)雜時，效率比人工直接繪制封閉單元要高很多。

通過上述方式，可以獲得二維地質(zhì)模型的幾何模型。

獲得二維地質(zhì)實體模型

在一個示例中，可以基于所述二維地質(zhì)幾何模型，對封閉單元填充地質(zhì)屬性參數(shù)，獲得二維地質(zhì)實體模型。在建好二維地質(zhì)幾何模型以后，可以對封閉單元填充屬性，即可生成二維地質(zhì)實體模型。優(yōu)選地，所述地質(zhì)屬性參數(shù)可以 包括縱波速度、橫波速度、密度、孔隙度、流體飽和度以及thomsen(湯姆森)各向異性參數(shù)等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所填充的地質(zhì)屬性參數(shù)并不限于此，可以采用本領(lǐng)域常用的各種常規(guī)地質(zhì)屬性參數(shù)，生成二維地質(zhì)實體模型。

獲得二維地質(zhì)網(wǎng)格模型

在一個示例中，可以對所述二維地質(zhì)實體模型矩形網(wǎng)格化，獲得二維地質(zhì)網(wǎng)格模型。

根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法所獲得的二維地質(zhì)幾何模型、實體模型和/或網(wǎng)格模型都可以隨時輸出，以用于不同的用途的地震正演模擬。

應(yīng)用示例

為便于理解本發(fā)明實施例的方案及其效果，以下給出一個具體應(yīng)用示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，該示例僅為了便于理解本發(fā)明，其任何具體細(xì)節(jié)并非意在以任何方式限制本發(fā)明。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的目標(biāo)地質(zhì)模型的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的構(gòu)建幾何模型框架的示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法的獲得二維地質(zhì)幾何模型的示意圖。在圖2-圖4中，x軸表示水平方向的距離，z軸表示豎直方向的距離，單位為米(m)。

如圖2所示，首先，確定出該二維剖面的范圍，即x、z兩個方向的范圍。然后，如圖3所示，根據(jù)該二維剖面上的地質(zhì)剖面，用點和線段的方式建立與此地質(zhì)剖面相應(yīng)的幾何框架模型。對于圖3所示的幾何框架模型，用三角剖分算法快速地進(jìn)行剖分，從而自動識別出其中的封閉體，如圖4所示。此時可以對比圖4與圖2是否一致，如果不一致，可以對圖3進(jìn)行修改以使二者一致，從而獲得與地質(zhì)剖面一致的幾何模型。對于已識別出的封閉塊體，即地質(zhì)體， 可以將其激活進(jìn)行操作，即填充屬性，例如縱波速度和橫波速度等。將所有塊體都填充完畢以后，就可以將此二維剖面用dx，dz進(jìn)行網(wǎng)格化，獲得該二維剖面上的二維地質(zhì)網(wǎng)格模型。

可見，根據(jù)本發(fā)明的二維地質(zhì)模型的建模方法，能夠利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架，進(jìn)而獲得二維地質(zhì)幾何模型、實體模型和/或網(wǎng)格模型，實現(xiàn)高效的二維地質(zhì)模型的建模。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，上面對本發(fā)明的實施例的描述的目的僅為了示例性地說明本發(fā)明的實施例的有益效果，并不意在將本發(fā)明的實施例限制于所給出的任何示例。

實施例2

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種二維地質(zhì)模型的建模系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以包括：用于基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，構(gòu)建幾何模型框架的單元；用于基于所述幾何模型框架，識別封閉單元，獲得二維地質(zhì)幾何模型的單元；以及用于基于所述二維地質(zhì)幾何模型，對封閉單元填充地質(zhì)屬性參數(shù)，獲得二維地質(zhì)實體模型的單元。

該實施例通過利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架，進(jìn)而獲得二維地質(zhì)幾何模型、實體模型和/或網(wǎng)格模型，實現(xiàn)高效的二維地質(zhì)模型的建模。

在一個示例中，所述二維地質(zhì)模型的建模系統(tǒng)還可以包括：用于對所述二維地質(zhì)實體模型矩形網(wǎng)格化，獲得二維地質(zhì)網(wǎng)格模型的單元。

在一個示例中，構(gòu)建幾何模型框架可以包括：基于地質(zhì)模型的地質(zhì)體分界面，利用點和線段構(gòu)建幾何模型框架；以及在線段中間增加、刪除或者拖拽控制點，以使整個線段更加逼近地質(zhì)體分界面。

在一個示例中，獲得二維地質(zhì)幾何模型可以包括：應(yīng)用三角剖分方法自動識別封閉單元；以及檢查各個封閉單元是否與地質(zhì)模型一致，并在封閉單元與地質(zhì)模型不一致的情況下，相應(yīng)修改幾何模型框架。

在一個示例中，所述地質(zhì)屬性參數(shù)可以包括縱波速度、橫波速度、密度、孔隙度、流體飽和度以及thomsen(湯姆森)各向異性參數(shù)等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，上面對本發(fā)明的實施例的描述的目的僅為了示例性地說明本發(fā)明的實施例的有益效果，并不意在將本發(fā)明的實施例限制于所給出的任何示例。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實施例。