[發明專利]邊界約束的三維構造地質模型構建方法

有效

• 申請號: 202110481452.6
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113219529B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 展祥琳;陳豪;魯才;胡光岷
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.邊界約束的三維構造地質模型構建方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、進行交線估計，包括以下子步驟：

S11、對原始構造解釋數據進行平滑去噪處理；

S12、提取層位面上的極值點；

S13、根據極值點對層面數據進行分段，找到參與交線估計的有效層位數據；

S14、在解釋剖面上估計曲面的交點；具體實現方法為：設原始構造解釋數據有n個解釋剖面，第i個剖面上的交點為s_i；有效層位數據為其中表示層位解數據在第i個剖面上的第x個點，1≤x≤α，α表示i個剖面上數據總數量；對H_i進行擬合得到的曲線P_i作為層位H在第i個剖面上的外推表示；斷層數據為其中表示斷層解釋數據在第i個剖面上的第y個點，1≤y≤β，β表示斷層數據的總數量；對F_i進行擬合得到的曲線為Q_i；模型邊界為B，表示模型內部；根據知識圖譜得到當前層位H的相鄰層位分別為H’和H”，對應F在斷層同一側的交點分別為s′_i和s″_i；

建立以下優化目標：

(1)交點與層位面趨勢的吻合度：

f₁＝dist(s_i，P_i)＝min(||s_i-m||₂)

其中m表示曲線P_i上任意一點，其坐標為(m_x，m_y，m_z)；

(2)交點可靠性：

其中和分別表示第i個剖面斷層上盤和下盤的交點，分別表示構造特征參數地層斷距d，垂直斷距v，水平斷距h，斷層傾角ω，斷層兩側的層位傾角(α，β)在第i個剖面上的離群度；均表示可靠性，模型f表示不同種類構造特征間的聯系；

(3)上下盤交點趨勢一致性：

其中cov表示協方差，μ表示均值，σ表示標準差；μ_up、σ_up分別表示上盤交點集合的均值和方差，μ_down、σ_down分別表示下盤交點集合的均值和方差；

優化約束條件為：

(1)斷層約束：s_i∈F_i或即s_i必須為斷層點集F_i中的元素，或s_i必須為斷層擬合曲線Q_i上的一點，表示s_i的坐標；

(2)模型邊界約束：模型邊界為B，表示模型內部；

(3)斷層上下盤約束：或其中和分別表示第i個剖面上盤和下盤交點的z坐標值；

(4)地層序列約束：或其中表示第i個剖面中當前層位H的相鄰層位H’和H”在斷層F同側的交點z坐標值；

S15、將交點擬合為交線；

S2、用一個交點偏移在二維平面的擴散模型對原始數據進行調整；

S3、在已知全部的交線后，用調整后的原始數據通過克里金插值重構層位面和斷層，重構后的曲面自動封閉，形成地質體，并最終得到封閉的完整模型。

2.根據權利要求1所述的邊界約束的三維構造地質模型構建方法，其特征在于：所述步驟S15具體實現方法為：交線表示為k+1階B樣條曲線的形式，交點s_i是B樣條曲線的控制點：

N_i，k(u)為曲線的基函數：U＝{u₀，u₁，...，u_m}為節點向量的集合，2≤k≤n+1，m＝n+k+1。

3.根據權利要求1所述的邊界約束的三維構造地質模型構建方法，其特征在于：所述步驟S2具體實現方法為：用一個交點偏移在二維平面的擴散模型對原始數據的調整量進行建模，其基本形式為：

設[x_minx_max]×[y_miny_max]為一個交點的偏移影響范圍，(x_min，y_min)、(x_min，y_max)、(x_max，y_min)、(x_max，y_max)分別表示交點的偏移影響范的4個角點；其中w表示偏移量，設x方向為交線在這一點處的切線方向，y方向為垂直交線方向，(x,y)為空間二維坐標；w(x，y，t)表示(x,y)位置在t時刻的偏移量，w(x_min，y，t)、w(x_max，y，t)、w(x，y_min，t)、w(x，y_min，t)分別表示交點偏移影響范圍邊界處在t時刻的偏移量；v_x，v_y為擴散系數；設(s_x，s_y)為交點坐標，f(s_x，s_y)為偏移模型的初始條件，即交點的偏移情況，對應w(s_x，s_y，0)；g_xmin(y，t)、g_xmax(y，t)、g_ymin(x，t)、g_ymax(x，t)表示偏移模型的邊界條件。