[发明专利]一种沉积地质作用过程模拟方法及其装置

权利要求书

1.一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

在预设的边界墙内生成颗粒，通过调整边界墙的位置获得初始自重平衡的地层模型，并确定地层模型中沉积作用的基准面；

通过挤压加载和基底沉降改变地层模型中表层颗粒的位置，并根据预设的模拟运动时间步数获得更新后的地层模型；

根据更新后的地层模型生成当前时刻的模型速度链表，并获取沉积下边界；

根据沉积下边界和基准面进行竖向相对位置判断，当符合判断条件时，在更新后的地层模型中生成沉积颗粒，并通过限定沉积颗粒速度令沉积颗粒在自重作用下堆积密实，获得沉积地层模型；

根据模型速度链表对沉积地层模型进行速度还原，完成一次沉积作用。

2.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，获得更新后的地层模型的方法包括如下步骤：

基于初始自重平衡的地层模型，将地层模型的上边界墙移除，并对其左右边界墙施加水平相向的速度，模拟地层的挤压加载作用；

对地层模型的底部边界墙施加竖直向下的速度，模拟地层的沉积作用，并控制底部边界墙左右顶点的速度，模拟地层的不均匀沉降作用；

通过挤压加载作用、沉积作用和不均匀沉降作用带动地层模型中的颗粒自由移动，进而改变地层模型中表层颗粒的位置；

当地层模型颗粒移动时间到达预设的模拟运动时间步数，获得更新后的地层模型。

3.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，模型速度链表包括当前时刻更新后的地层模型中所有颗粒的速度、更新后的地层模型左边界墙的速度、更新后的地层模型右边界墙的速度和更新后的地层模型底部边界墙的速度。

4.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，获取沉积下边界的方法为：

在水平方向上取一个水平范围，通过对比该水平范围内的颗粒位置，获得该水平范围内竖向位置最大的颗粒，记为该水平范围内更新后的地层模型的表层颗粒，其中，所述水平范围小于等于2个颗粒直径；

不断选取新的水平范围，并获取每个水平范围内竖向位置最大的颗粒，直到遍历更新后的地层模型中所有水平的颗粒，获得更新后的地层模型的所有表层颗粒；

依次比较每个表层颗粒的竖向位置坐标，获取竖向位置最小的表层颗粒，并将该表层颗粒的竖向位置坐标作为沉积下边界。

5.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，根据沉积下边界和基准面进行竖向相对位置判断的方法为：

根据沉积下边界的竖向位置坐标和基准面计算二者在竖直方向上的位置差，获得竖向相对位置；

当竖向相对位置大于2～4个颗粒直径时，在更新后的地层模型中生成沉积颗粒，否则，不在更新后的地层模型中生成沉积颗粒。

6.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，在更新后的地层模型中生成沉积颗粒的方法为：

根据沉积下边界和基准面获取更新后的地层模型的颗粒生成范围：(x₁～x₂,y₁～y₂)，其中，x₁表示更新后的地层模型左边界墙的水平位置坐标，x₂表示更新后的地层模型右边界墙的水平位置坐标，y₁表示沉积下边界的竖向位置坐标，y₂表示基准面竖向位置坐标与2～4个颗粒直径的和；

在颗粒生成范围内采用随机填充互不重叠的方法生成沉积颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种沉积地质作用过程模拟方法，其特征在于，沉积地层模型的获得方法为：

根据沉积颗粒的直径和密度获取沉积计算时间步数；

令沉积颗粒在自重作用下运动，并对沉积颗粒的速度进行检测，当沉积颗粒速度大于预设值时，令其速度归零；

当沉积颗粒运动时间到达沉积计算时间步数，沉积颗粒在自重作用下堆积密实，获得沉积地层模型。