perel軟件在三維地質(zhì)建模中的應(yīng)用

perel軟件在三維地質(zhì)建模中的應(yīng)用

近年來，三維地質(zhì)模型的研究形成了一個相對成熟的理論，并取得了一些成果，尤其是相位模型和屬性模型的相位模型。不同的模擬算法已經(jīng)相對成熟。但是由于地質(zhì)現(xiàn)象的復(fù)雜性,特別是一些特殊地質(zhì)現(xiàn)象(斷層、裂縫)及相關(guān)技術(shù)軟件的應(yīng)用還存在許多問題,建立復(fù)雜的斷層模型仍然是地質(zhì)家的難題。目前國內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛的三維地質(zhì)建模軟件為petrel軟件,文中應(yīng)用該軟件對一個復(fù)雜工區(qū)進行了斷層模型的建立。該工區(qū)為巖拱滑塌構(gòu)造,發(fā)育斷層22條,其中大斷層10條,小斷層12條。斷層之間的接觸關(guān)系復(fù)雜,斷層模型建立的難度相當(dāng)大。建立斷層模型時,采用的原始數(shù)據(jù)類型為地震解釋的斷面數(shù)據(jù)。1網(wǎng)格模型的建立斷層模型是三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ),只有建立高質(zhì)量的斷層模型,才能建立較好的網(wǎng)格模型,在此基礎(chǔ)上建立的相模型和屬性模型才是可靠的。如果簡單運用沒有處理的原始狀態(tài)斷層進行網(wǎng)格化(pillargridding),這樣生成的網(wǎng)格就會混亂,無法應(yīng)用。因此,在建立斷層模型時,必須對斷層進行處理。1.1預(yù)防骨架網(wǎng)格模型混亂的原則工區(qū)內(nèi)的斷層發(fā)育并不一致,有些斷層斷穿整個目的層,而有些小斷層只斷穿幾個層位。對于縱向上沒有斷穿整個模型的小型斷層,在做斷層pillar時,要適當(dāng)延長pillar長度,使它穿透整個模型,使每個斷層的pillar頂?shù)滋幵谕凰矫嫔?以防止骨架網(wǎng)格模型混亂。對于斷距問題可以在后面的層面模型建立時定義小斷層的活動性來加以解決。1.2面波層的pi認同斷層pillar的方向也是影響網(wǎng)格質(zhì)量的一方面,對區(qū)塊內(nèi)所有的pillar方向要總體把握,即保持模型區(qū)內(nèi)所有斷層pillar方向大致相近,分布均勻,數(shù)量適當(dāng),能體現(xiàn)出斷面形狀即可。1.3斷層間接觸關(guān)系Petrel軟件不能自動判別斷層間的接觸關(guān)系,因此需要對每個斷層間接觸關(guān)系分別定義。該工區(qū)斷層主要有3種接觸關(guān)系:連接斷層、削截斷層和交叉斷層。1.3.1pi認同間接的多對連接連接斷層即常說的分支斷層,這種接觸關(guān)系比較簡單,只要定義2條斷層的2個pillar相連接即可。定義后2條斷層會共用1個pillar,這樣處理雖然簡單,但是也是必需的。如果不進行連接,在后期的流體模型中會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。1.3.2交叉斷層處理該工區(qū)西北部的6條斷層接觸關(guān)系較為復(fù)雜。這6條斷層之間的關(guān)系為:F5為主斷層,F3、F6、F7與F5為底部削截,F9與F5為頂部削截,F4與F5為交叉斷層(見圖1)。根據(jù)不同情況分別處理:1)簡單情況:一條斷層削截主斷層(只有F3削截F5時)。處理方法:①定義主斷層,也就是削截別的斷層的較大斷層;②調(diào)整2條斷層的keypillar的角度、距離,使2條斷層keypillar對應(yīng)匹配,至少2對;③定義削截關(guān)系。2)復(fù)雜情況:多條斷層削截一條主斷層(當(dāng)F3、F6、F7同時削截F5時)。處理方法:先在三維空間對每一條斷層單獨處理,然后在二維窗口內(nèi)使同一方向的2條斷層削截關(guān)系線完全重合。1.3.3fps斷層y型斷層F4和F5是X型交叉關(guān)系,如果直接進行網(wǎng)格化,網(wǎng)格會出現(xiàn)扭曲。這種接觸關(guān)系必須把F4斷層分成2條斷層,即變成2個Y型斷層。具體實現(xiàn)時,可以把F4斷層復(fù)制出一個F4-copy斷層,F4斷層保留上部,與F5定義為底削截關(guān)系,F4-copy斷層保留下部,與F5定義為頂削截關(guān)系,這樣X型斷層的問題就轉(zhuǎn)變成2個Y型斷層來解決了。1.4d窗口顯示的斷層位置1)定義趨勢線解決網(wǎng)格方向。趨勢線的定義不是必需的,也不是越多越好。可以先不定義趨勢線,觀察網(wǎng)格單元的分布,然后根據(jù)實際情況,對網(wǎng)格扭曲部位進行定義。削截斷層的邊界要定義趨勢線,并且要分段定義。2)定義網(wǎng)格個數(shù)解決斷層較近的網(wǎng)格分布。2D窗口顯示的斷層位置是斷層keypillar的中間點的投影線。如果中間點距離較近,則在2D窗口顯示的斷層線距離較近。這個距離可能小于平面網(wǎng)格步長,按照正常網(wǎng)格劃分,這2條斷層中間就沒有網(wǎng)格,需要單獨定義網(wǎng)格個數(shù)。網(wǎng)格個數(shù)由這2條斷層的不同位置的距離整體考慮。一般情況下,2條斷層之間至少有1個網(wǎng)格,這樣在局部位置定義網(wǎng)格個數(shù)的設(shè)計才是合理的。3)2D窗口調(diào)整斷層位置解決網(wǎng)格回竄的現(xiàn)象。有些時候會出現(xiàn)2D窗口顯示的斷層位置與3D空間不一致,發(fā)生竄位,這樣會導(dǎo)致產(chǎn)生的網(wǎng)格重復(fù)、扭曲。例如,在3D空間,F3斷層在F6斷層的右邊,但是在2D顯示,F3斷層在F6斷層的左邊,二者相對位置發(fā)生改變,此時,應(yīng)該在2D窗口內(nèi),把它們的相對位置調(diào)整正確。2建立高質(zhì)量的斷層模型對于復(fù)雜斷裂系統(tǒng),斷層模型建