[发明专利]利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法

说明书

本发明公开了一种利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法，该方法包括：1)岩心矿物品位归一化；2)计算边界品位；3)搜索高品位矿体片段集；4)矿体片段过滤与填充；5)矿体片段集相似性分组；6)插值生成矿体上下品位等值面轮廓；7)表面轮廓缝合。本发明可利用少量钻井岩心数据，快速重建高品位矿体的表面轮廓；采用过滤填充操作能够较好克服品位数据中的噪声和孤立的孔洞。

技术领域

本发明涉及三维地质建模与可视化技术，特别是一种利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法。

背景技术

基于少量钻井岩心品位数据重构矿体是三维地质勘探的关键技术问题。其难点在于钻井数量少，所获取的岩心品位数据有限。同时由于测量误差和地下岩矿复杂，所获取的矿物品位数据存在大量噪声甚至孔洞。

目前比较常见的对矿体的三维表示主要是使用规则或不规则体元的大量堆叠来构造三维空间实体边界，例如专利申请CN105719346和CN101038680分别使用三棱柱和立方体体元进行矿体重构；或者是通过三维曲面来模拟矿体的表面轮廓，如专利申请CN105225272使用多层轮廓线进行三角剖分，构造矿体外表轮廓三角网。

上述方法都存在计算量过大，计算速度慢的问题，并且体元表示矿体的方法难以克服矿体表面锯齿化现象；基于多层轮廓线的三角剖分方法虽然能较好表达矿体表面轮廓细节，但是需要解决三维空间内轮廓线校对以及三角面片异构等复杂问题，在实际运用中容易造成矿体表面轮廓重建结果异构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法，步骤如下：

步骤1，对岩心样本品位进行归一化处理；

步骤2，根据归一化岩心样本品位数据计算边界品位，作为区分矿物与非矿物的品位阈值；

步骤3，根据步骤2得到的边界品位区分高低品位，搜索同一岩心上连续的高品位样本点作为高品位矿体片段，形成高品位矿体片段集；

步骤4，对步骤3获得的高品位矿体片段集进行过滤和填充，删除孤立的高品位矿体片段，填充相邻高品位矿体片段间的孔洞；

步骤5，计算矿体片段间的相似性，根据相似性将矿体片段归入到不同的片段组；

步骤6，将片段组内的矿体片段两端端点作为上下品位等值面轮廓关键点，分别插值生成矿体的上下品位等值面轮廓；

步骤7，计算矿体的上下品位等值面轮廓的交线，将该交线作为矿体边界线，裁剪多余的表面轮廓。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)数据要求简单；(2)矿体模型简单，计算速度快，易于计算和更新；(3)重建矿体表面轮廓，较好的表达高品位矿体形态；(4)本发明通过计算岩心边界品位和矿体上下两侧品位相等的关键点，并通过矿体片段过滤与填充、矿体片段集相似性分组等技术，样条插值得到矿体上下两侧品位相等的曲面，最后进行轮廓缝合，可快速重建矿体表面轮廓，有效解决岩心品位数据有限和矿物品位噪声的问题，并且算法简单，具有较好的实用性。

附图说明

图1是本发明利用岩心边界品位等值面重建矿体三维表面轮廓的方法流程图。

图2是搜索高品位矿体片段计算示意图。

图3是删除孤立矿体片段示意图。

图4是填充矿体片段间孔洞示意图。

图5是单个片段组内岩心片段可视化结果图。

图6是表面轮廓实测点计算示意图。