[发明专利]一种三维地质体概率模型建模方法

说明书

本发明公开了一种三维地质体概率模型建模方法，其特征是：搜集真实地质钻孔地层信息，对钻孔高程范围做区间划分；获取钻孔的地层序列状态序列，得到真实钻孔的地层变化规律；建立地层厚度的概率模型，通过随机模拟生成虚拟钻孔；建立三维地质体的总体概率模型；根据验证钻孔确定地层分界点和地层剖面线概率；根据最可能地层剖面线获取虚拟钻孔，生成三维地质体最大概率模型。本发明基于概率分析和随机模拟的方法构建的三维地质体概率模型，兼顾了建模过程中地层剖面线确定的随机性和多种可能性，能提高三维地质建模的准确性，可信度高。

技术领域

本发明属于三维地质建模技术领域，具体涉及一种三维地质模型概率建模方法。

背景技术

地质体的地层是地球在长期历史演变过程中多方面因素共同作用的结果。它不仅会受到区域沉积规律的影响，还会受到由于地壳运动、气候变迁、人为活动等外在作用的影响。地层的分布具有复杂性和随机性。从基岩面到地表的范围内，某地层可能只出现一次，也可能多次出现或不出现，如倒转、重复、缺失、断层等特殊地质现象；同时地层的厚度也会根据研究区域的不同而在尺度出现巨大的差别，如尖灭地质现象。且由于不同的地层在物理化学性质上有巨大的差异因此，这对工程建设的选址、设计和施工等都具有重要的影响，因此确定了解研究区域的地层对地下空间分析与决策具有重要的意义。随着计算机技术以及计算机图形技术的发展，通过有限的地质钻孔建立三维地质模型将地层情况直观的展示出来，已成为当前的研究热点。

传统方法建立的三维地质模型需要结合插值方法确定虚拟钻孔的不同地层的分界点位置，然后将真实钻孔和虚拟钻孔隶属于同一地层的分界点依次连接得到地质剖面线；接下来再根据专家经验的指导进行调整确定模型的地层剖面线。由于测量中的偏差，插值方法的差异，地层属性空间分布的不确定性、复杂性以及对地层规律认知的差别，导致地层剖面的连线具有随机性和多种可能性，不能对地层形成有效评价。而概率方法在处理随机性和可能性的问题方面具有先天优势，能很大程度弥补传统方法的不足。但目前国内外关于三维地质概率模型的研究尚不多。而从概率角度进行三维地质建模研究地层剖面线是一个很好的思路。因此针对这一现状，迫切需要建立一种三维地质概率建模方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维地质模型概率建模方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

(1)搜集研究区域真实地质钻孔信息，对钻孔高程做区间划分，获取钻孔的地层状态序列；

(2)根据马尔科夫链原理，求解真实钻孔的概率转移矩阵，分析真实钻孔的地层变化规律；

(3)建立地层概率模型，求解虚拟钻孔的概率转移矩阵，分析虚拟钻孔位置的地层变化规律；

(4)随机模拟获取虚拟钻孔的地层状态；

(5)根据随机模拟的虚拟钻孔地层状态结果，建立总体概率模型；

(6)根据验证钻孔分析确定地层分界点概率和地层剖面线概率，得到符合实际的最大概率模型。

本发明具有以下优点：

本发明建立的三维地质体概率模型将随机模拟和概率融入到建模过程中，能够减少因测量、插值方法选择的差别、地层属性空间分布的不确定性以及对地层规律认知差别导致的偏差，考虑了地层剖面的连线的随机性和多种可能性，对地层分界点和地层剖面线的位置进行概率分析；并通过概率分析确定符合研究区域的最大概率模型，能提高三维地质模型的合理性。

附图说明

图1是本发明的三维地质体概率模型建模流程图。

图2是本发明的地层状态序列示意图。

图3是本发明的虚拟钻孔地层序列生成随机模拟流程图。

图4是本发明的地层属性概率计算示意图。