【摘要】：煤層氣作為非常規(guī)天然氣,既是一種潔凈的能源,也是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。在采煤之前如果先開采煤層氣,不僅可以降低瓦斯爆炸的概率,還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。煤儲層中的裂隙是煤層氣擴(kuò)散運(yùn)移的通道,裂隙系統(tǒng)的發(fā)育程度影響著煤儲層的滲透性,從而影響煤層氣的開發(fā)。利用三維可視化技術(shù)對煤儲層中的裂隙進(jìn)行建模,是煤儲層數(shù)值模擬的基礎(chǔ)工作,為后續(xù)模擬計(jì)算提供了單元網(wǎng)格,具有重要的實(shí)際意義。三維模型的選擇直接影響著地質(zhì)模擬的好壞,因此論文在研究了各種三維地質(zhì)模型后,選擇了角點(diǎn)網(wǎng)格作為三維地質(zhì)建模的基礎(chǔ),并運(yùn)用DEM數(shù)據(jù)建立煤儲層的結(jié)構(gòu)模型。針對地質(zhì)勘探中采樣點(diǎn)隨機(jī)分布的特點(diǎn),論文采用空間插值的方法對采樣點(diǎn)進(jìn)行加密,通過對比多種插值方法的特點(diǎn)找到最合適的插值方法。斷層作為一種常見的地質(zhì)構(gòu)造,其存在對油氣成藏、礦體和工程建設(shè)等都有著重要的影響,論文實(shí)現(xiàn)了斷層的三維可視化。針對尺度較小的重點(diǎn)斷裂區(qū)域,采用局部多級加密技術(shù)對斷裂帶進(jìn)行單獨(dú)建模,為后續(xù)斷裂帶屬性信息的研究奠定了基礎(chǔ)。裂隙是本文研究的重點(diǎn),在對煤儲層進(jìn)行整體建模后,再通過斷裂線定位出裂隙單元體,從而完成了裂隙在網(wǎng)格模型中的綁定工作。論文在煤層結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上建立了其屬性模型,并使用OpenGL實(shí)現(xiàn)了屬性模型剖切面的制作,為地質(zhì)人員提供了多角度研究煤儲層的手段。以VS2017作為開發(fā)平臺,使用C#和Open GL開發(fā)了煤儲層三維可視化系統(tǒng),該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)管理、結(jié)構(gòu)建模、屬性建模和人機(jī)交互四個(gè)功能模塊組成。最后,結(jié)合黔西—滇東老廠礦區(qū)9號煤層的地質(zhì)資料,運(yùn)用該軟件建立了三維地質(zhì)模型,展示了9號煤層的基本形態(tài)和屬性信息。結(jié)果表明角點(diǎn)網(wǎng)格模型在表達(dá)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造上具有明顯的優(yōu)勢,對煤儲層進(jìn)行三維可視化研究極具實(shí)用意義。
【圖文】：

論文技術(shù)路線

要用于圖形的繪制與渲染，通過核心庫中的函數(shù)可以對圖像進(jìn)行三維變換、紋理映射、設(shè)置環(huán)境及光照，同時(shí)可以啟用緩沖區(qū)等。行一些特定的操作，例如設(shè)置特定矩陣實(shí)現(xiàn)視圖變換、多邊形分格等；提供了一個(gè)擴(kuò)展庫，對于以位圖方式顯示的窗口系統(tǒng)使用glx 開頭函數(shù)，對于 Windows系統(tǒng)則使用 wgl開頭的函數(shù)；編寫的工具包，可以隱藏不同窗口系統(tǒng)API 帶來的復(fù)雜性；OpenGL 是以流水線的方式工作，其工作的流程圖如圖 2-1 所示，描述了 OpenGL從發(fā)出到最終形成圖像的過程。工作流程的輸入端可以是圖像，也可以是幾何圖形，，圖像數(shù)據(jù)包括像素集、位圖集等。幾何圖形包括模型的頂點(diǎn)集、線集、多邊形集，經(jīng)過各自的操作，在進(jìn)行光柵化，片段操作，最終的結(jié)果是光柵化后的圖像，進(jìn)入幀緩沖區(qū)后，由硬件顯示在輸出設(shè)備上。由此可見，OpenGL 是通過基本幾何圖元如頂點(diǎn)、像素集來建模，這種方式易于操作，但建模較為復(fù)雜。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13

【參考文獻(xiàn)】

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1 毛小平;馬利;張志庭;梁黨衛(wèi);吳沖龍;;東營凹陷牛莊—王家崗區(qū)塊輸導(dǎo)層油氣運(yùn)移初值三維重建方法與應(yīng)用[J];地質(zhì)科技情報(bào);2012年06期

2 毛小平;張志庭;錢真;;用角點(diǎn)網(wǎng)格模型表達(dá)地質(zhì)模型的剖析及在油氣成藏過程模擬中的應(yīng)用[J];地質(zhì)學(xué)刊;2012年03期

3 吳朝容;段文q

本文編號：2604709