GOCAD讲义.doc

GOCAD地质建模Gocad是以工作流程为核心的一款地质建模软件，达到了半智能化建模的世界最高水平，具有功能强，界面友好，易学易用，并能在几乎所有平台上（Sun, SGI, PC-Linux, PC-Windows）运行的特点。以下通过一个简单的例子，说明GOCAD地质建模的主要过程。第一部分 GOCAD的启动1、双击桌面上的Gocad启动图标，即可启动Gocad程序。2、选择New project建立新工程，给工程起个名字，选择路径在文件夹Project中，点击保存，打开下图：3、选择Select All，点击OK即可。4、弹出选择工程单位窗口如下。此处选择平面上单位是英尺（Feet），深度单位也是英尺（Feet）；时间选择毫秒；深度方向选择向上为增大；z值是时间域或深度域，选择深度域（最终如下图）。选择完后点击OK。5、打开如下Gocad主窗口。第二部分 GOCAD数据加载一、地震数据加载以SEGY格式为例，加载三维地震数据选择File Import objects Seismic Data SEGY 3D as Voxet。在Data文件夹下选择文件“tornado.sgy”，点击OK即可加载，如下图。二、井数据加载1、井位数据加载不同的数据格式有不同的加载方法。以普通的文本格式为例，包括井名、x坐标、y坐标、补心海拔、井深等。（1）加载方式是：File Import objects Well data （path）Locations from column-based File ，在DataWells文件夹中选择文件“WellPaths”，接受默认，按next两次，打开下图：（2）对问题What information do you have for the path? 选择X-Y-TVDSS-MD。下来的两个问题各选Feet和Use a Column。点击下一步，出现下图窗口，（3）对各个参数，用Column number后的 选择对应的列（参考下图），点击OK即可加载。2、测井曲线加载：以las格式为例，选择File Import objects Well data （Logs） LAS，出现下图。在文件夹DataWells中选择Well1.las到Well21.las的所有文件。点击OK。3、井分层数据加载：以文本格式为例，数据可以包含井名、分层名、深度以及倾角和方位角等。选择File Import objects Well data （Markers） Column-based File。在文件夹DataWells里选择文件“WellMarkers”，点击两次默认next，选择分层测量深度（yes），点击下一步。选择有方位角和倾角，以及Dip_Azimuth（如下图），点击下一步。如果有一个marker已经存在，选择overwrite it，点击下一步，得到下图：参考下图选择对应的列，然后点击OK，即加载完成。第三部分 GOCAD构造建模的建立1、在主窗口左侧选择，单击右键，选择新建（New），创建一个构在建模的工作流程。输入一个流程名字。点击OK。如下图，再点击Next，准备添加构造建模所需要的数据。2、点击下一步，出现下图：依次选择深度depth；不添加断层数据，选No；添加层数据，选Yes。出现下图：3、选择A1到B3所有层（如上图所示），点，再点击OK。4、接下来提示是否定义工区范围，选择Yes；是否用地质层序分层，选择No。点击Next。7、开始定义工区范围（感兴趣区域），选择Next。定义工作区域分两种方式：一种是默认方式，一种是高级方式。选择高级定义方式，如下图，按Next。定义平面工区范围，分六种方式：一是通过原点和矢量方向定义；二是用已经存在的线；三是手工画工区；四是利用地震体定义；五是利用其他数据体的的轮廓界面；六是利用数据的外部凸起边界。选择第三种，手工画线的方式定义工区，按Next。选择所有层数据，让其在3D显示区中显示出来，点击图标，从顶部俯视层，以便于画工区范围线。选择Draw polygonal curve图标,鼠标在3D显示区中变成号，用左键点击画工区范围线，点击鼠标右键结束编辑。如果画的不是很满意，可以重画，自动删除上次画的线。也可以编辑线和节点。8、点击两次下一步，开始定义纵向工作范围。再点击下一步。将所有层数据选中显示出来，点击Set north view图标，分别点击顶底范围选择图标，鼠标变成号，选择3D显示区中的顶底线，拖动到正确的位置即可。或者输入适当的数值。最后点击 Create/re-create volume of interest，定义工区范围完毕。点击进入下一步。9、再点下一步，回到主窗口，开始层模型的建立，如下图。10、点击下一步。出现如下界面，将所有层数据显示出来，点击 Build horizon surfaces图标，建立层面，点击下一步。可以选择质量控制和编辑数据，对错误的数据进行修改，重新再做层面。此处请再点击下一步。11、进入用井分层约束层面步骤：点击下一步，出现：依上图选择。然后检查吻合程度，点击 Cumpute well marker mismatch，弹出新窗口。输入纵向上的约束范围，超过这个范围的分层数据将不参加约束计算。点击 Disable well markers with error more than，最后点击Close关闭窗口。返回上个窗口点击下一步。接下来用井分层约束层面。点击下一步。进入窗口：选择所有层面和井数据。点击 Define wells area of influence 定义平面约束范围，弹出新的窗口，输入范围值，点击OK返回。点击 Compute error map 计算偏差图。最后点击 Fit to well markers。点下一步返回主窗口。12、检查修改层面间的相互交叉关系。点击下一步。选择 Check crossings between horizons 检查，如果两层之间有交叉，前面显示红色的号，如果没有交叉显示绿色的对号。如果有交叉，输入两层间最小厚度值，按 Remove crossings between horizons 即可去掉交叉部分。点击下一步返回主窗口。至此，构造模型建立完毕。总结：构造建模流程共分以下几步：1、添加断层和层数据；2、定义工区范围；3、断层面模型建立；4、层面模型建立；5、井分层约束断层面；6、修改断层之间的接触关系；7、修改层面与断层之间的接触关系；8、用井分层约束层面；9、检查修改各层面之间的交叉关系；10、利用定义的地质层序建立中间层。第四部分 GOCAD三维模型网格的建立1、新建三维地质模型网格流程右键点击图标，弹出下图窗口，输入新流程名，点击OK。2、下图列出了两种建立三维地质模型网格的方法，一种是用面来建立，一种是用已经存在的二维网格来建立。另外可以对加载进来的网格进行编辑。最常用的是第一种。故直接点击下一步。3、选择顶底面，可以设置网格方向和网格化范围，如下图设置后，点击下一步。4、开始设置网格： 点击下一步。设置网格有三种方式：自动、交互式、用已经建立好的。此处选择交互式的，并点击下一步。定义顶面，下一步。首先选择自动计算图标，如果有不满意的地方，可以修改、添加、删除断层断过层面的轨迹线及其端点。下一步。同设置顶面一样设置底面，首先选择自动计算图标，修改满意后点击下一步。设置顶底面之间的连接：点击自动计算图标，有不满意的地方可以选择其他键修改。点击删除图标，在3D显示区点击连接线，可以删掉单个连接线。选择添加图标，在3D显示区中点击顶面边界，再点击底面边界，就建立了一个新的连接。满意后点下一步。5、设置平面网格方向，有三种方式：一种是平行于X、Y方向；一种是平行外边界；另一种是定义矢量方向（可以直接输入一个角度值或用鼠标点击箭头，在3D区中画一个矢量方向）。选择第一种，点击图标，点击下一步。让网格线依照层走向分布，点击 自动分布网格走向。或者选择其他图标修改网格分布。点击下一步。6、点击 Initialize Pillars 图标，自动初始化两层之间的连接线。点击下一步。接下来是定义中间层，跳过这一步，直接创建网格即可。点下一步。7、定义纵方向上层与层之间的网格数，输入适当的值，点击下一步。定义平面方向上的网格数，输入I、J方向上不同的网格数，点击 Create Grid 图标，建立三维地质网格，点击下一步结束。总结：三维地质模型网格流程共分以下几步：1、 选择顶底面，分别设置顶、底面；2、 设置顶底面之间的连接；3、 设置平面网格方向；4、 设置纵向上网格方向；5、 创建中间层单元(可选)；6、 定义纵向上网格数；7、 定义平面上网格数；8、 创建三维地质模型网格。第五部分 GOCAD储层属性模型的建立1、建立属性建模流程鼠标右键点击图标，弹出新窗口，输入流程名字，点击OK。2、下面的窗口是属性建模操作的主窗口，在Reservoir Grid/Voxet中选择已经建立好的三维地质模型网格，在Number of Prorerties中输入准备做属性建模的属性数量，此处输入3。然后分别添加属性名和类型。例如，上图添加的是相（Facies），类型是离散属性（Categorical）；孔隙度（Porosity）,类型是连续属性（Continuous）；渗透率（Permeability）,类型是连续属性。如果添加错误，可以删除，移动等等。点击下一步。进入相模型建立。3、相模型建立。（1） 是否添加条件数据，选择是；（2） 是否已经添加到网格体中去，选择否；（3） 选择数据源，选择所有井数据；（4） 选择数据区域，选择Everywhere；（5） 选择建模属性；（6） 是否要添加到附近的网格，选择是；（7） 选择赋值到网格体的方法（一种是最近原则，一种是最大比例，一种是随机）；（8） 是否在网格中创建数据井点区域，选择否（也可以建立）。下一步。选择模拟区域（Everywhere）。下一步。（1） 选择建模方法（常值，计算程序，插值，随机模拟）；选随机模拟；（2） 选择是否基于地质目标模拟；选择否； （3） 选择模拟方法：序贯指示模拟、截断高斯模拟（对嵌套地质现象）；（4） 是否添加第二套约束数据。如果有，以后会提示添加。选择否。点击下一步，出现下图。点击 图标，新建岩相分类列表。弹出新窗口，选择Classificatuion New，建立新列表。点击新建立的列表名，可以修改名字。点击 插入图标，插入多个相类型。分别输入数字代码、名字、颜色、类型显示。（这里定义的相颜色和显示方式，并不会影响最后建立的相模型的显示，只是在后期的地质解释中起作用）。定义完后，点击Apply，然后关闭窗口返回主面板。选择刚定义的分类名，点击，应用到下面列表中去。在初始化数据比例中选择所有区域，点击旁边的，应用的列表中去。在窗口底部选择，创建相区域。然后点击下一步。下图主要是分析变差函数。点击图标，打开变差函数分析工具，分析相数据的变差函数。有四个主菜单，分别是：Domain，Compute，Modeling，Setting。（1）Domain：Inpute data 选择计算数据；Property选择分析的属性；Region选择分析的数据区域；Sampling Rate 设置取样比率；选择网格坐标转换体系，选UVW系统；选择网格体。（2）Compute：选中Vertical，按计算图标，计算纵方向上的变差函数；再选中Areal，按 计算平面方向上的变差函数。（3）Modeling：在变差函数显示区内，用鼠标拖动趋势线，可以调整I、J、K不同方向上的变程范围。在下图中，可以拖动滑块设置方向、变程、块金值、基台值等。选择变差函数模型，有四种模型：球状模型；指数模型；高斯模型；幂函数模型。最后保存拟合好的变差函数。可保存成文件或项目，以后建模时候调用。这里保存成Object，起个名字Facies_vario，以便建模时直接选择。（5） Settings：一些变差函数显示选择，这里不再解释。关闭变差函数窗口。在变差函数中选择刚计算拟合好的变差函数，Facies_vario，点击下一步。接受默认设置参数，下一步。点击图标，检查参数是否设置争取，如果错误显示红色提示字体，如果正确，显示绿色提示字体。点击下一步，可以接着设置其他属性的模拟，也可以回到建模主窗口，完成相建模的最后操作。回到建模主窗口，双击选择，输入模拟实现次数，点击 Process图标执行模拟，模拟完毕后点击 图标，在3D显示区中显示查看。4、孔隙度模型的建立双击主窗口里的，打开孔隙度建模窗口。如下图。（1） 是否添加条件数据，选择是；（2） 是否已经添加到网格体中去，选择否；（3） 选择数据源；（4） 选择数据区域，可以添加部分或全部；（5） 选择建模属性；（6） 是否要添加到网格，选择是；（7） 选择赋值到网格体的方法（最近原则，算术平均，几何平均、谐和平均、反距离平均、加权平均）；（8）是否在网格中创建数据井点区域，选择否（也可以建立）。下一步。不同区域选择不同的模拟方法，选择By regions，在左边栏里选中可以利用的区域名，点击 图标，添加到右边栏里，点击下一步。针对砂岩区域的模拟，选择Simulation。模拟方法是序贯高斯模拟或云转换。克里金插值方法有：简单克里金、普通克里金、外部漂移克里金、贝叶斯克里金、协克里金、块克里金、趋势克里金等。选择适当的模拟方法，点击下一步。如果数据符合正态分布，可以选择Use Hard Data，如果不符合，可以选择利用外部正态分布直方图进行转化。在渗透率建模时候将讲第二个选项。选择Use Hard Data后，点击，初始化最大最小值。是否运用簇分类权重，如果选择是，就要在Gocad软件主窗口的Geostatistics菜单中选择Data Declustering建立数据簇分类分析。选择否，点击下一步。在下图中选择新建变差函数分析图标，方法同建立相的变差函数类似。在Variogram中选择新建立好的孔隙度变差函数，点击下一步。选择yes，接受默认设置，点击下一步。以上是针对砂岩相选择的建模方法，下面针对泥岩相，选择赋予常值Constant。如果选择插值Interpolation，会提示选择克里金插值、离散光滑插值、反距离平均、移动平均。这里选择赋予常值0，如下图。点击下一步。模拟点是受临近点影响的，针对不同区域是否采取光滑过渡，可以是单向的，也可以选择双向的。如下图，选择单向，点下一步。检查模拟设置参数，正确提示绿色字体，错误提示红色字体。如果正确回到属性建模主窗口，选择双击选择，在孔隙度模拟中输入模拟实现次数，点击 Process图标执行模拟，模拟完毕后点击 图标，在3D显示区中显示查看。也可在Nesting中选择嵌套相，针对不同的相模型，建立不同的孔隙度模拟实现。如下图。5、渗透率模型的建立双击主窗口里的，打开渗透率建模窗口。同孔隙度建模类似。（1） 是否添加条件数据，选择是；（2） 是否已经添加到网格体中去，选择否；（3） 选择数据源；（4） 选择数据区域，可以添加部分或全部；（5） 选择建模属性；（6） 是否要添加到网格，选择是；（7） 选择赋值到网格体的方法（最近原