地理信息系統在油田勘探開發中的應用及其發展趨勢

藍祥淼

（大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712）

一、地理信息系統概述

地理信息屬于空間信息范圍，包含了關于地球中存在于地表上的物體同周圍環境之間的各項參數，主要涉及數量、性質及分布規律相關的參數信息。地理信息系統簡稱GIS，是通過信息處理技術，將研究對象的相關地理信息，在搜尋、獲取、記錄、分析、整理以及輸出等環節上進行有效合理的整合與利用，在結合研究對象各方面信息后智能處理分析的信息系統。其主要特點為：區域性、動態性以及多維度性。

二、GIS在油田勘探開發中的應用

1 應用方法

GIS在石油勘探開發過程中主要通過對數據輸入、數據處理與分析解釋以及處理結果的輸出三個方面對油田信息數據進行處理與利用。

1.1 數據輸入。油田勘探開發工程中僅鉆探和開采工作環節，對于工作對象中有關烴源巖、儲層、蓋層及其配套關系等方面的信息與參數數據就非常之多。且由于每個方面都有各自特征，這些數據信息的表達形式、記錄格式和數據標準均存在較大差異。為了方便記錄與管理，可將這些信息經過GIS記錄前預處理后，便可有效快捷地輸入到GIS數據庫中。但因GIS預處理后精度會發生偏差，在進行原始數據錄入時，必須要保證數據精度的高度準確，以免在中后期的數據處理階段產生雪球效應出現較大的偏差影響工程的實施。

1.2 數據處理與分析解釋。對于數據的分析與整合是保證勘探開發工程實施的關鍵，在對數據預處理并記錄后，GIS能通過其層疊功能對源巖、儲層、蓋層及配套關系等方面的相關數據進行分析整理，使其形成一個清晰且具有地質特性的整體，簡單有效地表述開采區的總體狀況。同時GIS對于局部參數信息的分析，能夠篩選出有價值的開采區。且GIS對于分析模型的兼容性非常強，使用時可以通過不斷修改來對分析進行更好的完善。

1.3 成果輸出。GIS對信息的多種整理模式能夠適應不同的結果處理要求，GIS成果輸出環節包含了圖像、制表與文字報告功能。對于成果輸出的不同表達形式，GIS既可以通過操作屏幕直接表達，也能將信息處理為硬拷貝或軟盤結構進行輸出。

2 具體應用內容

在石油勘探開發過程中，積累了大量繁雜的圖件、數據和文件，這些信息的綜合應用與管理，對于指導油田生產有很重要的意義，但由于其數據種類復雜，且數據信息巨大，工作人員對數據進行分析時會消費大量的精力在搜尋和校對上，對于許多高精度的數據工作，常常為影響到工作進程，而GIS技術的出現為其提供了解決方案。目前GIS在石油地質中的應用主要集中以下方面：（1）專題制圖。對于石油工作者來說，圖紙上包含的各項地質數據是直接了解油田開采區狀況的最有效的工具，因此制圖工作往往是整個開發工程的重點基礎，目前工程中的主要制作圖件包括石油開采區的構造圖、沉積相圖、儲層分布與評價圖、油氣資源評價與預測圖等，圖件的質量好壞決定了整個工程的質量，傳統制圖由于其制作難度、制作效率、圖件管理和人力因素等方面不能滿足信息數據量逐漸增多的圖件制作要求，同時在對圖件信息的利用和綜合整理上存在很大的不足，嚴重阻礙了圖件質量的發展與進步。GIS可以通過其快速的信息處理能力，將數據庫中開采區的多種地質信息進行分層、分區域管理，結合快速成像技術，在GIS對數據高速處理搜尋的基礎上，能在非常短暫的時間里（相對于傳統人工制圖）繪制出工作者分析所需要的圖件，并且會根據數據的不斷變化，保證現圖件信息同步更新，提高了圖件的可用性和數據靈活性。（2）數據管理。在石油勘探開發工作中，由于大量的基礎數據和圖形數據，工作者們在數據研究處理工作上所投人的精力只占20%，而80%則用在對基礎數據的查找、整理、組織和驗證環節上，對于大量數據的有效管理是提高工作效率的突破口，GIS技術可對數據進行智能存儲和管理，使得項目數據的尋訪變得非常容易，減少工作者利用數據時所需耗費的大量精力，為地質工作者提供一個易于使用的資料管理和綜合的環境。（3）油氣資源評價。工作者可在GIS軟件中添加數據分析模型，通過GIS對開采區多種信息的綜合分析，對其油氣資源進行評價并以不同的屬性加以說明和描述，能成為工作者進行油田分析時高效、快速的信息提取和分析工具，通過對分析模型的算法與精度的不斷完善還可以實現對油田開采區的宏觀評價-區帶評價-圈閉評價的高質量評價。（4）油氣勘探開發管理。基于GIS開發的油氣勘探數據庫應用與管理系統能夠采集、存儲、管理、分析和描述油田地質狀況和與地理分布有關的屬性數據和空間數據，實現業務管理過程的程序化、規范化，對于開發中后期油田進行地質信息綜合管理和應用有重要意義。（5）綜合決策。通過將GIS優秀的數據處理功能與專家系統結合，可幫助地質工作者進行正確決策，例如，一些學者將GIS于砂巖盆地綜合測井專家系統相結合，初步實現了巖性自動識別，并完成了地質圖件自動繪制、編輯與加工，結合三維立體圖繪制軟件還可全方位反映地層中礦體的分布。

三、GIS在油田勘探開發中的發展趨勢

（1）虛擬油田的實現。將虛擬現實技術與GIS結合，實現對于地下不可見的油田進行虛擬映射，通過三維成像技術，在工作室中從顯示輸出端里創造一段地下的三維圖像，主要包含了所探勘地下油田的相關地質信息。研究者可據此從各個角度觀察地下地質情況，直接設計出地面井位和開發工程方案。（2）TGIS的推廣應用與完善。現階段各油田勘探開發工程是由的GIS主要處于靜態數據處理模式上，而實際上石油在地下的信息是動態的，因此靜態GIS在工程項目中仍然存在一些局限。而TGIS技術是以實時跟蹤記錄數據為主，能充分適應石油的動態特性，TGIS技術的應用好發展想必是未來油田工程項目的必然趨勢。

[1]李雄，涂偉，魏力勇.地理信息系統在油田勘探開發中的應用及其發展趨勢[J].西部探礦工程，2008（05）.

[2]周彥臣.地理信息系統在油田開發管理中的應用[J].科協論壇（下半月），2012（06）.