一种基于孔壁图像的相邻钻孔结构面连通性分析方法

摘要

本发明公开了一种基于孔壁图像的相邻钻孔结构面连通性分析方法，步骤是：获取结构面参数信息；局部坐标系下结构面特征点的坐标计算；全局坐标系下结构面特征点的坐标归一化处理；计算两两特征点之间的距离，初步分析结构面的连通性；连通性再判断。本发明对初步分析具备连通性的结构面进行特征匹配，进一步确认结构面的连通性。方法简单易行，稳定可靠，操作简便，工作效率高，能够快速准确地对钻孔间的结构面进行连通性分析。

主权项

一种基于孔壁图像的相邻钻孔结构面连通性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据第一钻孔的钻孔孔壁的平面展开图获得第一结构面倾向值α₁、第一结构面倾角值β₁、第一结构面位置深度d₁；根据第二钻孔的钻孔孔壁的平面展开图获得第二结构面倾向值α₂、第二结构面倾角值β₂、第二结构面位置深度d₂；步骤2、设定第一局部坐标系，第一局部坐标系的原点为第一钻孔孔口中心点，X轴正向指向正东方向，Y轴正向指向正北方向，Z轴正向垂直向上；设定第二局部坐标系，第二局部坐标系的原点为第二钻孔孔口中心点，X轴正向指向正东方向，Y轴正向指向正北方向，Z轴正向垂直向上，通过第一结构面倾向值α₁、第一结构面倾角值β₁、第一结构面位置深度d₁获得获得第一局部坐标系下的第一结构面特征点F_1L(X_1L,Y_1L,Z_1L)；通过第二结构面倾向值α₂、第二结构面倾角值β₂、第二结构面位置深度d₂获得获得第二局部坐标系下的第二结构面特征点F_2L(X_2L,Y_2L,Z_2L)；步骤3、选取一点作为全局坐标系原点，全局坐标系原点的X轴正向指向正东方向，Y轴正向指向正北方向，Z轴正向垂直向上，根据第一结构面特征点F_1L(X_1L,Y_1L,Z_1L)获得第一结构面所在平面在全局坐标系下的方程，进而获得第一结构面在全局坐标系下对应的特征点F₁(X₁,Y₁,Z₁)；根据第二结构面特征点F_2L(X_2L,Y_2L,Z_2L)获得第二结构面所在平面在全局坐标系下的方程，进而获得第二结构面在全局坐标系下对应的特征点F₂(X₂,Y₂,Z₂)；所述的第一结构面在全局坐标系下对应的特征点F₁(X₁,Y₁,Z₁)基于以下公式获得：$X_1=X_{1L}*(1+\frac{X_{1L}*X_{O1L}+Y_{1L}*Y_{O1L}+Z_{1L}*Z_{O1L}}{{X_{1L}}^2+{Y_{1L}}^2+{Z_{1L}}^2})$$Y_1=Y_{1L}*(1+\frac{X_{1L}*X_{O1L}+Y_{1L}*Y_{O1L}+Z_{1L}*Z_{O1L}}{{X_{1L}}^2+{Y_{1L}}^2+{Z_{1L}}^2})$$Z_1=Z_{1L}*(1+\frac{X_{1L}*X_{O1L}+Y_{1L}*Y_{O1L}+Z_{1L}*Z_{O1L}}{{X_{1L}}^2+{Y_{1L}}^2+{Z_{1L}}^2})$其中，X_O1L,Y_O1L,Z_O1L为第一局部坐标系的原点在全局坐标系中的坐标；所述的第二结构面在全局坐标系下对应的特征点F₂(X₂,Y₂,Z₂)基于以下公式获得：$X_2=X_{2L}*(1+\frac{X_{2L}*X_{O2L}+Y_{2L}*Y_{O2L}+Z_{2L}*Z_{O2L}}{{X_{2L}}^2+{Y_{2L}}^2+{Z_{2L}}^2})$$Y_2=Y_{2L}*(1+\frac{X_{2L}*X_{O2L}+Y_{2L}*Y_{O2L}+Z_{2L}*Z_{O2L}}{{X_{2L}}^2+{Y_{2L}}^2+{Z_{2L}}^2})$$Z_2=Z_{2L}*(1+\frac{X_{2L}*X_{O2L}+Y_{2L}*Y_{O2L}+Z_{2L}*Z_{O2L}}{{X_{2L}}^2+{Y_{2L}}^2+{Z_{2L}}^2})$其中，X_O2L,Y_O2L,Z_O2L为第二局部坐标系的原点在全局坐标系中的坐标，所述的第一局部坐标系下的第一结构面特征点F_1L(X_1L,Y_1L,Z_1L)基于以下公式获得：X_1L＝d₁cosβ₁sinβ₁cosα₁Y_1L＝d₁cosβ₁sinβ₁sinα₁Z_1L＝d₁cosβ₁cosβ₁所述的第二局部坐标系下的第二结构面特征点F_2L(X_2L,Y_2L,Z_2L)基于以下公式获得：X_2L＝d₂cosβ₂sinβ₂cosα₂Y_2L＝d₂cosβ₂sinβ₂sinα₂Z_2L＝d₂cosβ₂cosβ₂步骤4、设定特征点F₁(X₁,Y₁,Z₁)与特征点F₂(X₂,Y₂,Z₂)之间的距离为|F₁F₂|，若|F₁F₂|小于判别标准ε，则第一结构面与第二结构面初步分析具备连通性；若|F₁F₂|大于等于判别标准ε，则第一结构面与第二结构面不具备连通性。