Применяется геологическое моделирование, геологическое моделирование или геомоделирование . наука создания компьютеризированных представлений частей земной коры на основе геофизических и геологических наблюдений, сделанных на Земле и под землей поверхность. Геомодель - это числовой эквивалент трехмерной геологической карты, дополненной описанием физических величин в интересующей области. Геомоделирование связано с концепцией общей модели Земли; которая представляет собой междисциплинарную, совместимую и обновляемую базу знаний о недрах.
Геомоделирование обычно используется для управления природными ресурсами, выявления опасных природных явлений и количественной оценки геологических процессов с основными приложениями к нефти и месторождения газа, подземные воды водоносные горизонты и месторождения руды. Например, в нефтегазовой отрасли реалистичные геологические модели требуются в качестве входных данных для программ симулятора резервуара, которые прогнозируют поведение горных пород в условиях различных углеводородов сценарии восстановления. Резервуар можно разработать и добыть только один раз; Поэтому ошибиться, выбрав участок с плохими условиями для развития, трагично и расточительно. Использование геологических моделей и моделирования коллектора позволяет инженерам-разработчикам определить, какие варианты добычи предлагают наиболее безопасный и наиболее экономичный, эффективный и эффективный план разработки для конкретного коллектора.
Геологическое моделирование - относительно недавний раздел геологии, который объединяет структурную геологию, седиментологию, стратиграфию, палеоклиматология и диагенез ;
В двухмерном (2D) геологическом образовании или единице представлен многоугольником, который может быть ограничен разломами, несогласиями или их боковая протяженность или урожай. В геологических моделях геологическая единица ограничена трехмерными (3D) триангулированными или сетчатыми поверхностями. Эквивалентом нанесенного на карту полигона является полностью замкнутая геологическая единица, использующая триангулированную сетку. Для целей моделирования свойств или жидкости эти объемы могут быть дополнительно разделены на массив ячеек, часто называемый вокселями (объемные элементы). Эти 3D-сетки эквивалентны 2D-сеткам, используемым для выражения свойств отдельных поверхностей.
Геомоделирование обычно включает следующие этапы:
Включая пространственное положение основных границ формации, включая эффекты разломов, складчатости и эрозии (несогласий ). Основные стратиграфические подразделения далее подразделяются на слои ячеек с различной геометрией по отношению к ограничивающим поверхностям (параллельно вершине, параллельно основанию, пропорционально). Максимальные размеры ячеек продиктованы минимальными размерами функций, которые необходимо разрешить (повседневный пример: на цифровой карте города местоположение городского парка может быть адекватно разрешено одним большим зеленым пикселем, но для определения местоположения баскетбольная площадка, бейсбольное поле и бассейн, нужно использовать гораздо меньшие пиксели - более высокое разрешение).
Каждой ячейке модели назначается тип породы. В прибрежной обломочной среде это может быть пляжный песок, морской песок с высокой водной энергией верхняя поверхность берега песок, морской песок средней водной энергии нижняя береговая поверхность и более глубокий низкоэнергетический морской ил и сланец. Распределение этих типов горных пород в модели контролируется несколькими методами, в том числе полигонами границ карты, картами вероятности типов горных пород или статистическим размещением на основе достаточно близко расположенных скважинных данных.
Параметры качества коллектора почти всегда включают пористость и проницаемость, но могут включать показатели содержания глины, факторов цементирования и других факторов. которые влияют на хранение и доставку флюидов, содержащихся в порах этих горных пород. Геостатистические методы наиболее часто используются для заполнения ячеек значениями пористости и проницаемости, соответствующими типу породы в каждой ячейке.
Большая часть горных пород полностью насыщена с подземными водами. Иногда при определенных условиях часть порового пространства в породе занята другими жидкостями или газами. В энергетике чаще всего моделируются нефть и природный газ. Предпочтительные методы расчета насыщенности углеводородов в геологической модели включают оценку размера порового канала, плотности флюидов и высоты ячейки над контактом с водой, поскольку эти Факторы оказывают сильнейшее влияние на капиллярное действие, которое в конечном итоге контролирует флюидонасыщение.
Важная часть геологического моделирования связана с геостатистикой. Чтобы представить наблюдаемые данные, часто не на обычных сетках, мы должны использовать определенные методы интерполяции. Наиболее широко используемый метод - это кригинг, который использует пространственную корреляцию между данными и предназначен для построения интерполяции с помощью полувариограмм. Чтобы воспроизвести более реалистичную пространственную изменчивость и помочь оценить пространственную неопределенность между данными, часто используется геостатистическое моделирование на основе вариограмм, обучающих изображений или параметрических геологических объектов.
Геологи, занимающиеся добычей и разведкой полезных ископаемых, используют геологическое моделирование для определения геометрии и размещения минерала отложения в недрах земли. Геологические модели помогают определить объем и концентрацию полезных ископаемых, к которым применяются экономические ограничения для определения экономической ценности минерализации. Месторождения полезных ископаемых, которые считаются рентабельными, могут быть разработаны в рудник.
Геомоделирование и CAD, которые имеют много общих технологий. Программное обеспечение обычно реализуется с использованием технологий объектно-ориентированного программирования в C ++, Java или C # на одной или нескольких компьютерных платформах. Графический интерфейс пользователя обычно состоит из одного или нескольких окон трехмерной и двухмерной графики для визуализации пространственных данных, интерпретаций и результатов моделирования. Такая визуализация обычно достигается за счет использования графического оборудования. Взаимодействие с пользователем в основном осуществляется с помощью мыши и клавиатуры, хотя в некоторых конкретных случаях могут использоваться 3D-указывающие устройства и иммерсивная среда. ГИС (Географическая информационная система) также является широко используемым инструментом для управления геологическими данными.
Геометрические объекты представлены параметрическими кривыми и поверхностями или дискретными моделями, такими как полигональные сетки.
Gravity HighsПроблемы, относящиеся к геомоделированию:
В 70-х годах геомоделирование в основном состояло из автоматических 2D-картографических методов, таких как контурное построение, реализованных как процедуры FORTRAN, напрямую взаимодействующие с оборудованием для построения графиков. Появление рабочих станций с возможностями трехмерной графики в 80-х годах привело к рождению нового поколения программного обеспечения для геомоделирования с графическим пользовательским интерфейсом, которое стало зрелым в 90-х годах.
С момента своего создания геомоделирование было в основном мотивированы и поддерживаются нефтегазовой отраслью.
Разработчики программного обеспечения создали несколько пакетов для целей геологического моделирования. Такое программное обеспечение может отображать, редактировать, оцифровывать и автоматически рассчитывать параметры, необходимые инженерам, геологам и геодезистам. Текущее программное обеспечение в основном разрабатывается и коммерциализируется поставщиками программного обеспечения для нефтегазовой или горнодобывающей промышленности:
Более того, отраслевые консорциумы или компании специально работают над улучшением стандартизации и совместимости баз данных по наукам о Земле и программного обеспечения для геомоделирования: