基于曲面空间映射的复杂曲面重构方法研究及应用

摘要

地质曲面重构是油气藏勘探领域内的重要支撑技术之一，是地质构造建模、构造成图、油藏建模等应用的核心技术。地质曲面重构的基础数据是地震资料的构造解释成果数据。解释成果数据以离散的种子线或种子点存在，地质曲面重构的任务就是将离散的点或者线拟合成三维的空间曲面。现有的地质曲面重构方法通常是在以大地坐标为参考的直角坐标空间内进行曲面拟合，由于构造解释数据的稀疏性，通常导致拟合误差较大。同时，对于复杂地质构造，特别是倒转构造目前还缺乏有效的解决手段。基于此，本文开展了基于坐标空间转换的曲面重构方法研究。研究工作具有较大的理论价值和实际应用价值。
　　针对复杂地质构造中地质曲面重构问题，本文从坐标转换角度出发，突破了传统直角坐标空间表达复杂地质曲面的局限性。主要工作和创新如下：
　　1.提出了基于曲面空间映射的复杂地质曲面重构方法，针对含倒转构造的复杂地质曲面重构问题，传统方法在以大地坐标为参考的直角坐标空间进行曲面重构，无法有效解决倒转区域的投影重叠问题。本文提出了基于曲面空间映射的地质曲面重构方法，其基本思路是利用构造解释数据进行趋势拟合，并将趋势面作为曲面坐标空间的参考坐标面，将曲面上的点与趋势面之间的投影距离作为曲面坐标空间的z值。从而形成了以趋势面为参考的曲面坐标空间，并在此空间内进行曲面重构。通过理论分析和仿真分析，本文提出的方法有效解决了倒转区域的投影重叠问题，提高了复杂地质曲面重构的有效性和适应性；
　　2.提出了基于多目标优化的地质曲面重构方法。地质曲面重构的两个重要指标是曲面的光滑程度和拟合误差。而光滑程度和拟合误差具有互斥性，导致曲面重构算法设计难以进行有效的平衡。基于此，本文提出了基于多目标优化的地质曲面重构方法。其基本思想是将曲面拟合问题构建成一个含曲面光滑程度和拟合误差的多目标优化模型。并利用惩罚系数来实现光滑和误差之间的平衡，同时将多目标优化问题转化为单目标优化问题并求解。通过理论研究和仿真分析，本文提出的方法有效解决了地质曲面重构的趋势控制问题，具有较大的理论意义和实际应用价值；
　　综上所述，本文为复杂地质曲面重构提供了新的解决办法和思路。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状

1.3本文主要工作与贡献

1.4论文章节安排

第二章 相关理论基础

2.1复杂地质构造理论

2.2参数曲面数学基础

2.3地质曲面重构理论

2.4本章小结

第三章 复杂地质曲面重构方法研究

3.1引言

3.2相关理论研究

3.3基于曲面空间映射的重构方法

3.4基于曲面坐标空间的复杂地质曲面重构算法设计

3.5仿真结果及分析

3.6本章小结

第四章 基于多目标优化的地质曲面重构方法研究

4.1引言

4.2相关研究

4.3多目标优化模型的建立与求解

4.4基于多目标优化的地质曲面重构算法设计

4.5仿真对比分析

4.6本章小结

第五章 复杂曲面重构系统实现

5.1仿真环境

5.2系统需求分析

5.3系统架构设计

5.4系统模块设计

5.5系统界面展示

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

硕士研究生期间取得的研究成果