引自百度图片
尽管人类无法精确描述盲盒里的东西,但在无限逼近的历史中,也体现了人类科技的不断进步。从地质建模发展历程中,可以看出,建模方法在不断智能,可视化效果不断真实,表征结果也在不断逼近。
建模方法可以分为两类:一、确定法,二、随机法。确定法顾名思义,我知道了地质体是什么样子,就把他建立成什么样子,如同建楼、修路、3d打印、动画制作。然而,确定性建模又与上述工程有所区别,区别在于,后者为创造,人类把他创造成什么样子就是什么样子,结果也是人类想要的样子,没有对错。但地质建模不同,我建立了地质模型,但实际地质体是埋藏在地下的,你如何能够确定性建立看不见摸不到的东西呢?

随机法来自地质统计学,地质统计学是在统计学基础上,根据地质特征建立的一种数学方法,运用最广泛和最基础的是克里金算法,它起源于50年代,是南非矿业工程师克里格(D.G.Krige)发明的一种估计矿体品位方法。60年代法国马特隆(Matheron)教授将之上升为理论,起法文名为““Krigeage”,译成英文名为“Kriging”,中文为“克里金”.克里金简单地说就是用加权平均进行最佳线性无偏估计。克里金法不仅应用在油气藏地质研究,地理学,气象学,农业等也都涉及。
在克里金方法的基础上,80-90年代,国外专业公司开始研发基于地质统计学的地质建模软件。
80-90年代建模软件发展历程,引自百度文库
基于克里金法,商业软件编写了基于象元的随机建模方法,基于象元也就是将地质体按照网格分为成百上千,甚至上万的象元,每个象元都代表一个数,通过给定某个随机模拟点的种子数,即开始计算的起点,按照克里金最佳线性无偏估计矩阵算法,序贯的计算各个点上的数。衍生出的算法有序贯模拟、指示模拟和高斯模拟等。
petrel软件中提供的建模算法
两千年初,根据地质认识,学者们认为沉积环境对地质体的沉积起到了重要作用,如Miall等提出的构型理论,地质体在沉积环境中,会以某种形态沉积在地层中,为此,地质建模软件中,新诞生出一种基于目标体的算法,该方法跳出了克里金理论基础,研究人员可以通过给定目标体的形态,在研究区内的含量分布,以及地质体自身宽度、长度、高度等参数的概率分布,实现随机生成目标体。
河流相基于目标体建模实现
2004-2010年之间,一种新的基于象元和基于目标体的综合储层地质建模方法诞生-多点地质统计学,应用训练图像代替变差函数,着重表达多点之间相关性,以相元为模拟单元,较好的表达复杂空间结构性,再现目标的几何形态并忠实硬数据。训练图像作为研究区各沉积微相分布的定量地质模式, 一般根据先验认识、专业知识或类比地质知识库,通过露头建模或现代沉积考察、密井网区精细地质研究、岩心观察分析、地震信息挖掘等,建立储集层微相单元结构或空间组合模式,甚至原型模型来完成; 但并不要求忠实井数据,只要求反映储层变化的空间结构性,其作用相当于变差函数。截止目前多点的算法也在不断改进,提出了snesim,simpat以及filtemsim及多点生长模拟等算法。
训练图像和模拟结果对比图
2010年后,地质学家已经不局限于直接的地质建模,而是融合了水动力学,通过沉积过程,不断模拟历史事件,形成最终的地质模型。众所周知,老子道德经提到,道生一,一生二,二生三,三生万物。地质学家,也在利用从源头说现象的方法,不断恢复地质历史时期的沉积环境,不断逼真的建立地质模型。
曲流河模拟特征
国内学者,如中国石油大学、长江大学等老师,已经开展上述基于过程的沉积模拟恢复,虽然该方法尚未商业化推广应用,不过已经可见一斑,相信在不久的将来,地质研究人员将很快应用到该方法建立地质模型,更加精准的描述储层展布。