勘探井位部署论证辅助决策支持系统研究与应用

龙飞

（中国石化中原油田分公司信息中心，河南 濮阳 457001）

勘探井位部署论证辅助决策支持系统研究与应用

龙飞

（中国石化中原油田分公司信息中心，河南 濮阳 457001）

结合中原油田信息化建设实际，阐述了构建勘探井位部署论证辅助决策支持系统的重要性，并对系统设计进行了深入研究。结果表明，通过各种勘探地质成果的快速集成，将油气藏相关多学科信息多屏联动、可视化综合展示，可实现勘探工作流程规范化、管理手段智能化、勘探决策科学化。应用实践证明，通过将地质综合研究与勘探生产相结合，井位部署更加准确，大大提高了勘探工作效率。

勘探；井位部署；决策支持；可视化；一体化

0 引言

油气勘探开发的井位部署，决定了勘探的成败和效益，对井位部署进行科学论证，是油田增储上产的关键环节。

中原油田经过几十年的勘探开发，积累了大量基础数据和宝贵的研究成果，但传统的井位部署论证决策模式，以纸质资料和挂图汇报为主，这种模式越来越不适应当前的勘探形势和精细化勘探的需要。比如，研究阶段的资料准备、搜集、整理费时费力，现场论证时，研究人员使用的各类图件无法充分展示其研究成果，且这些成果的保存与共享问题难以解决，管理人员无法及时掌握、监管各项目详细进展等等［1-4］，由此往往造成同一口井多次论证，效率低下。

随着石油勘探开发难度的不断加大，多学科地质研究信息共享与多部门协同工作已成为勘探井位部署论证的必然要求［5-8］。基于先进的勘探开发数据集成与应用技术构建勘探辅助决策支持系统，将有助于地质综合研究与勘探生产相结合，实现项目研究的数据支持与成果资料的管理共享，提高项目的管理水平及工作效率，为决策人员提供准确可靠的决策依据，降低决策风险，提高勘探决策水平［1-4］。

中原油田经过多年持续的信息化建设，在基础网络、数据管理、专业应用等方面已卓有成效；勘探开发一体化源头数据采集建设工作全面展开，初步实现了这些数据的集中管理，数据的“齐、全、准”程度大幅提高；已经具备以卫星遥感为核心的空间地理信息数据；专业应用软件配套，基本覆盖勘探、开发综合研究各个领域，为勘探决策支持系统的建设奠定了坚实的基础。

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1 系统设计研究与应用

中原油田勘探井位部署论证辅助决策支持系统，是在勘探开发数据中心建设和网络硬件环境建设的基础上，基于已建成的三维GIS平台，通过规范成果数据的提交与存档建立的，其目的是为综合研究、井位论证和生产管理提供服务。

如图1所示，系统在SOA架构的基础上，采用插件管理和组件化技术，设计出企业勘探信息集成应用框架，构建出稳定可靠、易于扩展的软件系统，以不断满足勘探综合研究、井位部署和生产管理的应用需求。

图1 系统总体框架

1.1 数据组织和管理

结合相关业务流程，制定了数据规范，建立了井位部署项目库。其主要内容包括：勘探主题相关数据，探井和开发井基础数据，与井位论证决策相关的地震数据体、解释层位和断层，各类地质研究成果的图件、文档、汇报材料等。系统直连油田源头数据库，实现对物探、钻录井、测井、试油数据的综合集成展示，满足论证会对有关数据的快速查询要求。

研究了各类结构化与非结构化数据组织、管理与访问方式。如地震数据体的大容量存储与读写，利用多层体系架构和分片存储、建立索引、内部缓冲等技术手段，实现将任意剖面和层位数据高效率传输与显示［1］。

通过数据管理平台，建立了井位部署论证中文档、图形、工区等各类数据的加工和统一组织机制，对地震数据体的加载、图档的上传管理、成果数据的采集入库进行常态化处理，实现了数据的高效组织与应用共享。

1.2 统一数据服务平台技术

整合了油田现有各类业务数据，为井位论证辅助决策的各类应用组件提供统一的数据访问服务，实现了数据资源一体化管理（见图2）。

图2 一体化数据服务平台

1.3 海量信息关联可视化

1.3.1 决策信息树组织

在井位部署决策过程中，通过建立决策信息树，将数据以研究项目为中心，按论证主题、年度、单位以及勘探工区等属性分类组织数据，实现勘探决策数据的集中统一管理。用户利用决策树还可以快速关联到二维、三维和地震剖面等相应的研究辅助组件中，实现自由加载、使用以及展示相应的成果数据，并将这些数据提供给决策专家。

在探井生命周期不同阶段的决策点上，都需要快速及时地查询和展示大量的本井及邻井的相关数据。每个决策点的大致决策流程基本相同，以井位设计决策为例，主要包括4个步骤。

1）确定讨论主题。包括需要讨论的井及决策主题，参会的单位、时间、地点等。

2）准备数据。通过系统的数据管理模块进行数据准备，包括上传本井研究成果报告、钻探任务书、主要目的层构造图、过井十字剖面、油藏剖面等，关联所处的地震工区成果资料、邻井的生产资料等。

3）展示分析数据。在论证决策现场对井位部署情况进行演示汇报。主要包括：查看本井周围的地质构造情况、工区信息，确定邻井，查询邻井生产数据，查看地震剖面等；查看案例库；查看地理信息、地表影像情况；最终得出井位部署结论。

4）提交决策结论。根据论证决策现场得出的结论，形成部署井位纪要，上报主管部门。将本次决策的重点问题、结论以及相关的成果材料等，全部归档进入案例知识库，为以后的数据挖掘、类似决策提供参考。

1.3.2 三维可视化展示

通过研究遥感信息处理相关技术，实现地质信息、地理信息与遥感信息的精确叠合和发布［2］，实现基于遥感和GIS导航的常规查询、统计分析等功能。三维GIS提供了立体感强烈的三维空间展示平台，可以动态加载各种业务对象到三维地形场景中，再叠加展示各类地质成果图件，形成集地表、地质、地理于一体的可视化决策环境，为决策者提供科学、直观、便捷的多学科成果融合展示环境［9］。

1.3.3 平面图形显示

在平面图形导航模块中，可以实现基于勘探形势图、构造图等图件的漫游导航。比如，以主要目的层构造图为背景，叠加显示工区测网、地理文化信息、测线、层位、断层边界、探井、开发井、设计井、井斜轨迹等对象，提供实时选取纵测线、横测线和任意测线、井数据、计算距离、计算面积［1］以及井的过滤显示等。用户可以在论证决策现场快速调阅各类相关资料进行对比展示，论证自己的观点，同时可以还原研究过程，便于决策者了解研究成果的来龙去脉。

1.4 二、三维联动技术实现

三维GIS软件可以发布、分析和应用勘探相关的大部分数据，并且具有较好的视觉效果，但目前绝大部分勘探综合研究成果是二维平面图件。把二维和三维图件相结合并实时联动，就可以充分发挥二者各自的优点，更方便用户的使用。例如，在平面导航模块确定了一口设计井之后，三维GIS可即时以最佳角度和视野显示该设计井；在三维GIS中修改了设计井的地面位置信息后，平面导航模块将会得到通知，用户可研究设计井在新位置的地质情况［4］。

不仅三维GIS和平面导航可以同步，与其他应用模块之间也可互相联动。例如，在剖面程序中定位一口设计井后，三维GIS同步投放并以最佳角度和视野显示该设计井，在剖面程序中挪动井位后，三维GIS同步移动，三维GIS挪动井位后，剖面程序同步联动。

通过二、三维联动，完全实现了地表条件显示与地质研究结果的一致化，解决了传统井位论证部署过程中一次井位部署需要进行多次现场井位复测—再研究—再论证的问题，决策人员可以实现对井位部署现场地形地貌的查看，以及了解井位移动后所处的地质构造情况，大大提高了井位部署工作的效率，节约了大量成本。

1.5 电子挂图展示

井位论证工作中常需要展示大量分析图件，有时还需要与PPT相配合，使研究人员清晰地将研究成果展现给决策专家，以供对比分析。电子挂图可以在多屏环境下，支持成果图档库中图件的多屏展示，并可通过鼠标滚轮进行快速缩放和任意摆放操作；对带坐标的图件可以根据需要激活成背景底图，从而切换到平面导航模块；支持CGM，JPG，GIF，BMP等常用格式图形文件的显示功能，实现图档的管理与共享（见图3）。

通过建立电子挂图组件，解决了以往井位部署论证决策过程中需要携带大量纸质资料、资料展示和对比麻烦，且容易遗漏等问题，实现了图档的高效管理，同时又能够为井位部署论证提供更为丰富直观的数据展示［3］。

图3 电子挂图在多屏联动下的效果

1.6 地震剖面展示

如图4所示，系统能够进行纵剖面、横剖面、任意走向地质剖面的显示，可滚动显示相邻的剖面；显示风格有变面积、变密度、曲线等。变面积显示时，可以设置正负向填充方式，增益控制，还可以动态调整色谱［5］。在剖面中能够叠加解释层位及断层，并将井投影到剖面上；支持在剖面中叠加显示周边探井，并可关联查询探井相关数据。

图4 地震剖面大屏展示

1.7 井筒信息可视化

依据源头库中的各种数据，参照各种地质图形的工业标准，采用计算机的图形绘制技术，将钻井、录井、测井、岩心等资料融为一体，进行可视化显示。显示的图形包括组合测井图、测井曲线图、综合录井图、固井质量评价图等。井筒可视化与地震剖面及二维、三维导航的结合使用，便于研究者更加直观地了解地下地质情况。

2 应用效果

勘探井位部署论证决策支持系统的建设，为中原油田建立了形式灵活、运转高效的勘探井位部署工作模式。不仅使管理和决策人员能够及时掌握项目进度，跟踪决策执行效果，而且实现了对多学科、多类型丰富信息的快速集中和关联展示，为不同领域（专业）论证专家的勘探决策和研究提供信息展示平台，促进了决策信息的集中化和决策过程的规范化。

1）将分散在各项目组和人员的历年、历次有价值的综合研究成果和井位论证资料进行了收集、归档，使之成为一个电子资料柜，并有效地保存、管理和共享，方便了各方面的应用。

2）通过集中管理不同数据库和计算机系统上的地震数据，使得所有二、三维地震数据（叠后）被有关系统和所需人员充分共享和快速利用。

3）实现了勘探数据及成果资料的规范管理。一方面，为勘探研究人员收集数据提供便利，促进了成果的共享与增值；另一方面，通过借助先进的决策支持手段，为决策专家团队提供准确、可靠的决策依据，实现任何时间、任何地点的高效科学决策。

4）通过勘探决策支持系统的部署和应用，促进了历史数据、新数据及成果数据的补充和完善，使数据质量不断提高。

近一年来，中原油田内蒙探区白音查干和查干地区、二连新区、稠油开发、合作区块等项目利用该系统进行井位部署论证，支持会议66次，论证井位80余口，使用1 174人次。电子化、网络化和一体化协同应用的勘探井位部署，大大提高了决策效率和决策水平。

3 结论

1）勘探井位部署辅助决策支持系统在油田的应用，变革了传统纸介质挂图的决策模式，使电子化井位论证成为现实。该系统实现了成果资料的集中规范化管理，统一了井位部署决策流程，并建立了勘探井位部署的案例知识库。

2）在油田实际应用过程中，针对不同勘探阶段和勘探对象，设计并建立不同的决策模型，研究决策支持方法和模式，建立一套包括储层预测、油藏描述、井位部署、勘探评价和风险决策为一体的油气勘探协同决策支持系统，实现油田勘探决策方案制定的定量化、规范化、流程化和科学化，将是勘探信息化的发展方向。

［1］ 周霞，申龙斌，孙旭东，等.数据库技术在油田勘探井位部署决策中的应用［J］.中国石油勘探，2010，13（1）：63-66.

［2］ 周霞，申龙斌，孙旭东，等.信息技术在石油勘探井位部署中的应用［J］.济南大学学报：自然科学版，2009，10（4）：360-362.

［3］ 周霞，申龙斌，孙旭东，等.油田勘探井位部署决策支持系统应用［J］.勘探地球物理进展，2009，32（4）：299-303.

［4］ 魏荃立.油田井位部署辅助决策系统的研究与应用［D］.东营：中国石油大学（华东），2006：22-23.

［5］ 吴晓东，易旭晖.优化剖面设计优选井位技术［J］.断块油气田，2009，16（4）：130-131.

［6］ 王树贺，杨阳.水平井井位部署技术开发茨631块薄层岩性油藏［J］.断块油气田，2009，16（5）：60-62.

［7］ 孙致学，苏玉亮，聂海峰，等.基于生产潜力的深水油田井位优化方法及应用［J］.断块油气田，2013，20（4）：473-476.

［8］ 李洪玺，刘全稳，蔡圣权，等.准噶尔盆地拐17断块油藏评价及井位设计研究［J］.断块油气田，2006，13（3）：21-22.

［9］ 秦俊茹，梁绍敏.三维GIS技术在油田勘探开发中的研究与应用［J］.内蒙古石油化工，2012，38（19）：135-136.

（编辑 李宗华）

Research and application of exploratory well deployment decision support system

Long Fei
(Information Center of Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)

Combined with the actual information construction in Zhongyuan Oilfield,this paper elaborates the importance of exploratory well deployment decision support system construction and deeply researches this system.Study shows that by agilely integrating various exploration achievements,reservoir-related multidisciplinary information and comprehensive multiscreen visualizing,the exploratory well deployment decision support system realizes the standardization of exploration workflow,the intelligentization ofmanagement instruments and the scientization of exploration decision.The practical application proves that the system tones up the tie between integrated geological research and field exploration,which leads to improved accuracy of well deploymentand greatexploration efficiency.

exploration;well deployment;decision support;visualization;integration

TE11

A

龙飞.勘探井位部署论证辅助决策支持系统研究与应用［J］.断块油气田，2014，21（1）：49-52.

Long Fei.Research and application of exploratory well deployment decision support system［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2014，21

10.6056/dkyqt201401011

2013-07-16；改回日期：2013-11-12。

龙飞，男，1968年生，高级工程师，1987年毕业于黑龙江大学信息管理专业，现从事企业信息化规划、应用建设与管理工作。E-mail：13333935969@189.cn。