地理信息系统在油田勘探开发中的应用及其发展趋势

蓝祥淼

（大庆油田工程有限公司，黑龙江 大庆 163712）

一、地理信息系统概述

地理信息属于空间信息范围，包含了关于地球中存在于地表上的物体同周围环境之间的各项参数，主要涉及数量、性质及分布规律相关的参数信息。地理信息系统简称GIS，是通过信息处理技术，将研究对象的相关地理信息，在搜寻、获取、记录、分析、整理以及输出等环节上进行有效合理的整合与利用，在结合研究对象各方面信息后智能处理分析的信息系统。其主要特点为：区域性、动态性以及多维度性。

二、GIS在油田勘探开发中的应用

1 应用方法

GIS在石油勘探开发过程中主要通过对数据输入、数据处理与分析解释以及处理结果的输出三个方面对油田信息数据进行处理与利用。

1.1 数据输入。油田勘探开发工程中仅钻探和开采工作环节，对于工作对象中有关烃源岩、储层、盖层及其配套关系等方面的信息与参数数据就非常之多。且由于每个方面都有各自特征，这些数据信息的表达形式、记录格式和数据标准均存在较大差异。为了方便记录与管理，可将这些信息经过GIS记录前预处理后，便可有效快捷地输入到GIS数据库中。但因GIS预处理后精度会发生偏差，在进行原始数据录入时，必须要保证数据精度的高度准确，以免在中后期的数据处理阶段产生雪球效应出现较大的偏差影响工程的实施。

1.2 数据处理与分析解释。对于数据的分析与整合是保证勘探开发工程实施的关键，在对数据预处理并记录后，GIS能通过其层叠功能对源岩、储层、盖层及配套关系等方面的相关数据进行分析整理，使其形成一个清晰且具有地质特性的整体，简单有效地表述开采区的总体状况。同时GIS对于局部参数信息的分析，能够筛选出有价值的开采区。且GIS对于分析模型的兼容性非常强，使用时可以通过不断修改来对分析进行更好的完善。

1.3 成果输出。GIS对信息的多种整理模式能够适应不同的结果处理要求，GIS成果输出环节包含了图像、制表与文字报告功能。对于成果输出的不同表达形式，GIS既可以通过操作屏幕直接表达，也能将信息处理为硬拷贝或软盘结构进行输出。

2 具体应用内容

在石油勘探开发过程中，积累了大量繁杂的图件、数据和文件，这些信息的综合应用与管理，对于指导油田生产有很重要的意义，但由于其数据种类复杂，且数据信息巨大，工作人员对数据进行分析时会消费大量的精力在搜寻和校对上，对于许多高精度的数据工作，常常为影响到工作进程，而GIS技术的出现为其提供了解决方案。目前GIS在石油地质中的应用主要集中以下方面：（1）专题制图。对于石油工作者来说，图纸上包含的各项地质数据是直接了解油田开采区状况的最有效的工具，因此制图工作往往是整个开发工程的重点基础，目前工程中的主要制作图件包括石油开采区的构造图、沉积相图、储层分布与评价图、油气资源评价与预测图等，图件的质量好坏决定了整个工程的质量，传统制图由于其制作难度、制作效率、图件管理和人力因素等方面不能满足信息数据量逐渐增多的图件制作要求，同时在对图件信息的利用和综合整理上存在很大的不足，严重阻碍了图件质量的发展与进步。GIS可以通过其快速的信息处理能力，将数据库中开采区的多种地质信息进行分层、分区域管理，结合快速成像技术，在GIS对数据高速处理搜寻的基础上，能在非常短暂的时间里（相对于传统人工制图）绘制出工作者分析所需要的图件，并且会根据数据的不断变化，保证现图件信息同步更新，提高了图件的可用性和数据灵活性。（2）数据管理。在石油勘探开发工作中，由于大量的基础数据和图形数据，工作者们在数据研究处理工作上所投人的精力只占20%，而80%则用在对基础数据的查找、整理、组织和验证环节上，对于大量数据的有效管理是提高工作效率的突破口，GIS技术可对数据进行智能存储和管理，使得项目数据的寻访变得非常容易，减少工作者利用数据时所需耗费的大量精力，为地质工作者提供一个易于使用的资料管理和综合的环境。（3）油气资源评价。工作者可在GIS软件中添加数据分析模型，通过GIS对开采区多种信息的综合分析，对其油气资源进行评价并以不同的属性加以说明和描述，能成为工作者进行油田分析时高效、快速的信息提取和分析工具，通过对分析模型的算法与精度的不断完善还可以实现对油田开采区的宏观评价-区带评价-圈闭评价的高质量评价。（4）油气勘探开发管理。基于GIS开发的油气勘探数据库应用与管理系统能够采集、存储、管理、分析和描述油田地质状况和与地理分布有关的属性数据和空间数据，实现业务管理过程的程序化、规范化，对于开发中后期油田进行地质信息综合管理和应用有重要意义。（5）综合决策。通过将GIS优秀的数据处理功能与专家系统结合，可帮助地质工作者进行正确决策，例如，一些学者将GIS于砂岩盆地综合测井专家系统相结合，初步实现了岩性自动识别，并完成了地质图件自动绘制、编辑与加工，结合三维立体图绘制软件还可全方位反映地层中矿体的分布。

三、GIS在油田勘探开发中的发展趋势

（1）虚拟油田的实现。将虚拟现实技术与GIS结合，实现对于地下不可见的油田进行虚拟映射，通过三维成像技术，在工作室中从显示输出端里创造一段地下的三维图像，主要包含了所探勘地下油田的相关地质信息。研究者可据此从各个角度观察地下地质情况，直接设计出地面井位和开发工程方案。（2）TGIS的推广应用与完善。现阶段各油田勘探开发工程是由的GIS主要处于静态数据处理模式上，而实际上石油在地下的信息是动态的，因此静态GIS在工程项目中仍然存在一些局限。而TGIS技术是以实时跟踪记录数据为主，能充分适应石油的动态特性，TGIS技术的应用好发展想必是未来油田工程项目的必然趋势。

[1]李雄，涂伟，魏力勇.地理信息系统在油田勘探开发中的应用及其发展趋势[J].西部探矿工程，2008（05）.

[2]周彦臣.地理信息系统在油田开发管理中的应用[J].科协论坛（下半月），2012（06）.