[发明专利]基于地质规律约束复杂构造块状地质模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质三维建模方法技术领域，确切地说涉及一种基于地质规律约束复杂构造块状地质模型的构建方法。

背景技术

复杂地区速度场构建的目的是要在复杂地区的研究工作中，根据地震资料和地震解释成果，综合地质、测井和钻井资料构建复杂地区的速度模型。在速度模型确定前必须根据层位解释成果，构建地下地质模型，常用的地质模型构建方法有两类：层状结构模型和封闭结构模型(即块状模型)。

层状结构模型描述的特点是，地层分界面是一个从左边界贯穿到右边界的连续界面，并且要求界面函数是x变量的单值函数，即界面不允许有回折现象发生。为了用层状结构描述复杂地质模型，一般是添加假想的界面，使原来不连续的分段界面形式上变成从左边界贯穿到右边界的连续界面，这些假想的界面称为虚界面，所谓虚界面实际上就是不存在的界面，虚界面上下两边的介质地层属性完全相同。层状结构模型描述正断层、透镜体这样的结构还是比较直观和方便的，但对于逆断层或更复杂的模型，层状结构模型描述就比较困难，常常要添加很多虚界面，并且使得层与层的逻辑关系相当复杂，实际上很难表示层的关系，这样的模型结构对正演模拟处理起来也十分不方便。因此，层状结构模型仅仅能够适应简单结构的地质模型，对于复杂结构地质模型尤其是类似川东地区的复杂构造需要寻求新的描述方法。

通过对地质结构特征进行分析和对地质模型建立的多年实践经验总结，人们提出了封闭结构建立模型的思路。所谓封闭结构模型就是定义相同地质属性为一独立封闭地质单元，地质模型按照地质属性划分成一个一个的独立封闭地质单元，所有独立封闭地质单元按空间分布有序排列起来，这样组成的集合体就构建了一个地质模型。封闭结构模型抛弃了传统上层的概念，而是以积木方式定义地下地质结构，其优点是不受地下地质结构的限制，可描述非常复杂的地下地质结构。现有针对封闭地质模型的建立存在以下不足：不能有效地将用户解释输入的层位进行相交计算；不能有效的利用计算机图形学的概念对复杂的地质模型进行封闭面的识别。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于地质规律约束复杂构造块状地质模型的构建方法，本方法可描述非常复杂的地下地质结构，同时能有效地将用户解释输入的层位进行相交计算和利用计算机图形学概念对复杂的地质模型进行封闭面识别。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种基于地质规律约束复杂构造块状地质模型的构建方法，其特征在于包括层位追踪步骤和多边形裁剪步骤；层位追踪步骤包括本层到本层追踪、不同层到地表层追踪、本层到上一层追踪、层到断层的追踪和断层到层的追踪，这个过程就是模型点(P)→模型段(D)→模型线(L)的生成过程；经所述层位追踪步骤追踪出来的层位线和边界经多边形裁剪步骤后形成块状地质模型，所述多边形裁剪步骤为：首先将所述层位线和边界沿顺时针闭合成多个多边形；然后采用裁剪流程处理所述多个多边形，处理多个多边形的裁剪过程为：将多个多边形看成一个集合，取出集合中任意两个多边形进行裁剪，然后将裁剪后的多边形放回集合中，直到集合中所有的多边形都不相交，裁剪流程处理完成。

所述层位追踪步骤的流程为：

a、开始；

b、确定追踪对象及范围；

c、本层到本层追踪；

d、不同层到地表层追踪；

e、本层到上一层追踪；

f、选择是否进入层到断层追踪？是则转g流程，否则转j流程；

g、层到断层追踪；

h、判断是否进入断层到层追踪？是则转i流程，否则转j流程；

i、断层到层追踪；

j、判断是否追踪结束，是则转k流程，否则回c流程或者经出错处理后回c流程；

k、结束。

所述裁剪流程的具体方法为：

a、找出两个多边形的交点；

b、找出多边形相交后的基本线段单元；

c、找到每条基本线段单元的相关基本线段单元；

d、从相关基本线段单元中找到与当前基本线段单元夹角最小的线段；

e、遍历基本线段单元组，寻找裁剪的结果多边形；

f、判断交点和多边形的位置关系；

g、找到每个裁剪结果多边形内部的一点；

h、删除不合格多边形。

所述层位追踪是指层位和断层连成线。

层位追踪步骤b中所述确定追踪对象是指哪一层位用于追踪。

层位追踪步骤b中所述范围是指确定的追踪层位线的哪一段。

本发明的优点表现在：