浅谈地质信息技术在油气勘探中的应用

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摘要：为加强对信息科学在地质科学中作用，本文阐述了地质信息科学研究的理论、方法和技术体系，并分析了GIS技术在油气勘探中的应用和作用及地质科学与可持续发展之间的关系。为相关部门和企业进行油气勘探过程中应用地质信息技术提供了信息科学的指导和参考。

关键词：地理信息系统（GIS） 地质科学 油气勘探 可持续发展

中图分类号：T939 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0102-02

1 引言

地质信息是指表征了地壳所在岩石圈运动状态和存在方式的信息，在石油、矿产的勘查、研究、开发、利用和管理过程中起关键作用，也是人和地质资源在相互作用过程中所交换的内容。地质信息技术在油气勘探、建设开发工作中至关重要，随着油气地质勘查工作的不断发展，如何应用地理信息系统对各种复杂地质构造进行研究，管理相关油气地质信息，已成为目前相关部门研究的重要课题。多源信息共享、多学科的融合、智能分析及可视化等这些信息技术都是油气勘探开发中提高效率和质量的重要手段。

地质信息的主要载体是地质数据，由于其具有多源、多维、多态的特征，且来源多样，必然给数据的整理和分析带来繁重的工作。刘江梅等[1]、陈伟[2]、潘继平等[3]、Paulus[4]等，国内外学者对地质信息科学作了大量的研究和探讨工作，这些研究都对地质信息技术在油气勘探中的应用做出了重要成绩。

2 地质信息科学的技术体系

地质信息技术体系的产生始于上个世纪60年代初的物化探测数据处理和模型正、反演的计算机应用，后来引进了DBS技术才使计算机模拟地质信息技术逐步兴起。到了1996年ISO标准化组织对地球空间信息有了确定的定义，即它是一个以系统方式集成所有获取和管理空间数据方法的学科领域（ISO，1996），它是地球信息科学的较为成熟的分支学科[5]。其核心是地球空间信息机理“Geo-Informatics”。主要研究地球空间信息的结构、时空变化、不确定性、解译与反演、表达与可视化及标准化等基础理论问题，其技术体系集成了包括 “GPS、RS、GIS―3S”和计算机技术及网络通讯技术等组成。

由于油气勘探对象都带有空间特征，因此GIS技术从理论、方法和技术等方面对勘查工作产生了深刻地影响。作为有效的管理空间数据的系统，其功能包括：空间数据的获取与存储、数据处理与管理、数据分析及数据更新等几方面的功能（如图1所示）。

在该系统中各部分的功能为：

2.1 数据勘测与采集

GIS系统的数据多为具有空间信息的客观实体，利用油气勘测中的含油气的地理环境，对该区域空间各个因素的勘测是GIS系统的数据来源。数据采集则对这些数据进行格式转换以便于将系统外部的原始数据传输给数据库，对多态、多源的信息，可采用多种方式的数据输入。

2.2 数据处理与更新

数据采集后，还要对数据进行预处理。主要包括对图形数据的格式和大小进行编辑以及对数据属性编辑。同时要注意及时的更新数据，以满足动态分析的需要，实时地对自然现象的发生和发展做出客观的预测。

2.3 数据存储与管理

数据经采集、处理后通过GIS的存储管理功能保存到数据库中，以备GIS分析与提取。

2.4 数据提取与分析

数据提取与分析是GIS的核心功能，主要包括数据检索、数据提取与数据综合分析几个部分。数据检索和数据提取为基本功能，通过一定模式的逻辑运算处理数据。而综合分析功能包括信息比对、统计、二维模型分析、三维模型分析及多因素综合分析等。主要用于模拟实际地质信息，使宏观和微观的信息模型化，辅助技术人员做出正确的判断，以解决特定领域的实际问题

2.5 数据输出

数据输出是将分析的结果以图表或数据的形式显示出来，通过可以在输出设备上按用户要求显示出来。

3 地质信息技术在油气勘探中的应用

油气地质信息系统由两部分组成，首先该系统是建立在油气运聚理论和GIS技术的基础上，用于描述含油气的地质空间信息的理论与方法；另外由于它是在GIS的基础上构建的，以含油气区域的地质环境为研究对象，因此以油气资源信息的建立为核心，为油气地质勘探与决策服务为目的的计算机管理系统。

从研究对象可以得出该系统应包含的地质要素有烃源岩、储集层、盖层和油气运移路径，油气运聚的地质作用包括圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集等作用。这些研究内容是应用地质信息进行油气勘探的依据和基础，也是GIS需要解决的具体问题。因此系统的数据资料应形成一体化的空间数据库，根据数据的不同类型和用途分别建库（图2），并使各类信息互相配合使用，通过统计分析、数值运算等技术，提取和分析油气相关信息，并将其转化为有用的参考信息。

在地理信息系统中主要有叠加分析、网络分析、统计分类分析和空间插值分析等[6]。叠加分析是空间数据分析中最常用的功能。根据数据的不同，可实现多边形叠加和栅格叠加。例如在对烃源岩信息参数进行分析时可采用栅格叠加计算；利用叠加功能，通过加权因子可实现多因素综合分析。

地理信息系统中的油气运移数据可进行油气运移路径模拟，根据油气运移的机理，利用系统中流体势和运移通道信息可建立油气运移控制通道图，在此基础上来研究油气运移的方式和路径（如图1）。

4 结语

地质信息技术是油气勘探、建设开发中的重要组成部分，其地质工作勘探与研究直接影响到油气勘探发展，实现GIS技术与油气勘探工作的集成与融合，对增强油气勘探的科学与优先，提高经济效益和社会效益非常重要。

参考文献

[1]刘江梅，方旭，黄后宽.基于GIS技术的油气勘探数据库应用与管理系统-EDUMIS的设计与实现[J].石油地球物理勘探，1999，34（增刊）：142-150.