数字制图方法在煤层气地质勘探中的应用

2013-11-26卫延昭黄晓明

中国煤层气 2013年4期

张黎卫延昭黄晓明林亮赵卫

(1．中国石油勘探开发研究院地质所，北京 100083;2．中联煤层气有限责任公司，北京 100011)

随着计算机科学技术的飞速发展，特别是软件行业的不断推陈新出，各种制图软件也层出不穷。作者在地质制图和地质勘探领域工作多年，并实际从业经历了从纯手工清绘到计算机辅助制图直至完全数字信息化制图的全过程，不仅深刻感受到地质制图瞬息万变的发展，同时也在石油及煤层气等非常规天然气地质勘探工作中应用过很多制图软件并积累了丰富的实际经验。在科研、生产工作趋于信息化和数字化的今天，面对庞大繁杂的信息和海量数据，地质图件的内容和精度又关系到整个勘探成果的质量，于是地质制图系统便应运而生。本文以目前在石油及煤层气地质勘探领域里常用的地质制图系统Geomap和双狐两种软件为主，深入浅出的探讨了数字制图的功能实现;包括数据集成、远程传输、数据处理、计算机成图以及常见问题和相关操作技巧等。这些都是作者在实际工作中的一些体会，并结合实例从煤层气地质勘探专业角度对比了两种制图系统的功能优势和实际适用性。

1 软件的功能特点

双狐软件的优势主要体现在海量数据的读取和运算、数据与图形之间的处理能力、三维曲面处理及图形可视化技术、多数据库集成和应用等方面的技术功能上，经常成为对地震资料的辅助解释和成果图件编制的得力助手。GeoMap则是一套基于石油地质勘探与开发专业特点而逐步开发、完善的地质制图系统，其完备的专业图形模板、丰富的图形编辑功能、灵活的数据成图功能、强大的图件转换模块，为快速、高质量制作符合行业标准的地质图件提供了强有力的支持。

双狐二维网格化技术 (dfsurface)，可以在微机上实现离散点的网格化，得到等值线趋势图(包括网格逆断层成图、复杂断裂带成图、厚度图、孔隙度和渗透率等值图等)，而目前同类软件不具备该功能，无法实现微机上网格化运算各类复杂地质图件，只能通过导入工作站等值线进行简单的数据处理，从而降低了用户对数据的可操作性。双狐和Geomap均可充分利用其它软件如 Coreldraw、AutoCAD、MapGIS明码格式、MapGIS工程文件、CGM、MapInfo、CAD、元文件和 GeoDraw等图形资源进行格式转换，提供生成DXF、Map-GIS明码格式、MapGIS工程文件、CGM及Geomap明码格式GXF文件，从数据库或数据文件直接导入生成井位、地名、曲线、等值线、断层线、地震测线、地震工区、勘探区块等数据，自动生成所需要的图件要素。不同之处在于Geomap支持图件比例尺发生改变时，对整个图件图元的大小进行调整，支持曲线、等值线、断层线之间的相互转换。

双狐对图件的裁剪功能做到一步到位，任意范围裁剪。Geomap支持图件比例尺发生改变时，对整个图件的大小进行调整，支持曲线、等值线、断层之间的相互转换，Geomap支持图层按坐标自由叠合，可实现不同投影图件的组合，支持单一图层的移动、等比例缩放;支持多格式图像、电子表格、Word文挡等OLE的嵌入、移动和缩放。支持局部输出;支持CMYK颜色模型，便于出版印刷。

2 实例分析

2.1 基础地质图件编制

Geomap图件是以*.gdb文件格式存在，每个*.gdb文件可以分多图层存放点、线、面等各类型图元。Geomap中的图层有两种叠合方式:自由叠合和坐标叠合。自由叠合给我们提供了极大的方便，这在勘探图册及综合评价图中充分体现出来。勘探成果及部署图包括平面图、地层综合柱状图(或油气藏综合柱状图)、区域地质剖面图 (或油气藏剖面图)和勘探概况文字说明及附表四部分。下面简单介绍勘探成果图件的制作过程:

(1)首先绘制构造图，以构造图为主，图件打开时单击“文件”菜单下的“编辑图件信息”，将图件的右边距值和底边距值增大，确保柱状图和剖面图导入后有位置可以放置;

(2)绘制柱状图、剖面图后，在图层空白处右键单击，选择“导入图层”，然后选择柱状图所在的图件或图层，若柱状图图元为多个图层组成，最好是在导入图层之前，先对其进行图层合并，合并为一个图层;

图1 宁夏横山堡煤层气区块永3井圈闭综合评价图

(3)导入柱状图之后，不要按坐标叠合，将柱状图所在图层双击，使其成为当前图层之后，单击工具栏中的图层操作按钮;此时，柱状图所在图层就会有一个虚框出现，在其对角处拖拽，即可对其进行等比缩放。若不想等比缩放，只需将其图导下方的等比缩放不选中就可以了。拖动该虚框并移动，将该柱状图放在构造图的右侧即可;

(4)依次进行 (2)、(3)操作，即可采用同种方法，将剖面图放在构造图的下方;

(5)最后制作图例、说明、图名、比例尺等，表格用EXCEL文件编排，便于修改，统一调整其整体美观度，即可完成一张综合图的制作 (图1)。

2.2 数字化自动成图

双狐图件以*.dfd，文件格式存在，图层严格按坐标叠合，图层关系严谨，有先后显示顺序，所以要调整图形叠放次序。双狐软件的二维空间曲面网格化模块是它的特色之一，处于同类软件领先地位，具体操作如下:

(1)首先通过软件提供的功能自动生成等值线数据，或工作站传出的数据可以直接使用。打开双狐dfdraw软件，新建文件，导入等值线数据，保存为*.dfd格式。

图2 山西柿庄煤层气区块T6地震反射层等值线图

(2)启动 dfsuafer模块，打开保存好的*．dfd数据，网格数目调到50，加密次数为3，下一步收敛精度越小精度越高，一般不动，下一步缺省不可信度，根据情况适当调整，它控制曲面平滑程度，接着选择保存路径，边界文件 (边界文件为*.dfd格式)，并且属性为闭合方式。然后二维显示，图形就完成显示出来 (图2)。

(3)最后再整饰一下图幅，加图框，比例尺、图例。背景颜色、色棒可以移动、编辑。鼠标点击图件的背景颜色，调属性栏中的曲面下的参数，把颜色标尺里的自动更新改为否，在调整尺寸高度，文字大小等，在曲面中，可以调整颜色值，改变颜色，可以选择颜色渐变1，颜色突变0，保存模版，可以再使用它。如果手工改变等值线的位置或值，重新网格化时，先把等值线名称变为Z值，然后再网格化。

需要注意的是，用dfSurface．exe程序自动勾绘的等值图，其成图中的背景色是独立的一个二进制文件，所以每一张图都有一个和自己相对应的独一无二的背景色文件。因此每张图都应该以上述方法将当前图的背景色文件以不同的名字单独存放。

3 常见问题及解决方法

在实际工作中，不同软件导出的数据格式互不兼容，成功、顺利地把它们统一到一个软件中去，达到数据再利用以避免重复手动制图，对提高工作效率是非常好的手段。这也是科研及工程技术人员经常面临的问题。掌握了这一技术，对提高工程制图精度、缩短科研周期都有极大的帮助。

Geomap和双狐数据及图形可以互相转换。如果只将Geomap的等值线数据转到双狐里，先导出*.txt数据，双狐软件中提供一个模块Geomaoptodfd，可以直接转换。如果是Geomap图形，只要在图形转换工具中打开这个图件，导出Geomap的*.gxf明码格式，将这个文件直接拎到dfdraw中即可打开编辑。还可以导出dxf、cgm格式等。双狐的数据转到Geomap数据，根据目前的3.5版本只要将双狐数据在记事本中打开，将Version2020中的2020改为2013或2014等另存成低版本文件，利用Geomap中图形转换工具打开dfd文件即可，要注意的是双狐文件要保存为*.dfd。

图件的坐标跨带统一也是困扰大家的一个棘手问题，以四川盆地为例，它跨18和19两个带，18带占全图幅的2/3，双狐图件中可以这样处理:把数据导入双狐里保存为*.dfd，打开投影转换工具Double Fox Projection模块，输入*.dfd文件，输出菜单下的其它中的带号统一的18带，转换即可。Geomap跨带主要体现在图框的标注上，图框表达有两种方式，一种是跨带图件做不跨带处理，就是让其不跨带，还有一个是分带标注跨带方里网显示。