一种确定地质风险空间分布的方法及系统与流程

本发明属于地质对象含油气概率评价方法领域，具体地，涉及一种确定地质风险空间分布的方法及系统。

背景技术：

随着对油气资源评价和勘探效益的要求不断提高，同时为了充分利用勘探资料，作为资源评价重要组成部分的地质风险空间分布引起了人们的重视，借助数学地质方法和计算机技术，地质风险空间分布的研究进展迅速，出现了多种地质风险空间分布预测方法。

目前地质风险空间分布的预测方法主要有成因模型法、随机过程的统计模型法和信息集成法三大类。成因模型法主要考虑油气成藏的地质因素，适用于勘探初期地区；随机过程的统计模型法主要以钻探结果为基础、以地质统计方法为手段来预测油气分布，适用于钻探程度高、油气地质条件相对简单的地区；信息集成法与油气空间分布有关的地质、地球物理和勘探工程等信息为一体，能够综合反映油气空间分布的特征。

技术实现要素：

然而，目前的地质风险空间分布的预测方法，只给出了含油气概率在不同地理位置的分布情况，并没有进一步与地理信息系统进行结合，进行地质风险空间分布的地图代数计算。对于一片地质区域，影响其含油气概率的因素有多个，对于区域中某个部分，需要对这些因素进行综合计算来得到此部分的含油气概率预测情况。

另外，对于不同的地质区域，含油气概率相关因素对其影响的权重也不相同，为了能够计算出不同地质区域不同部分的含油气概率分布情况，需要利用地图代数计算功能，将每块区域的含油气概率因素进行加权计算。在计算结果的展示上，也应与地理信息系统技术相结合，从而将地质风险的空间分布与区域的地 质对象同时展现，更直观地查看地质风险的空间分布。

因此，本发明针对上述问题，提供一种与地理信息系统结合更为紧密，具有更加完善的地图代数功能，能够更好展示含油气概率在地理空间上分布的确定地质风险空间分布的方法。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种确定地质风险空间分布的方法，包括：定义地质风险评价所需的矢量图层，其中，矢量图层由一系列含有空间位置信息的图元所组成，且每个图元含有与之相应的多项地质风险评价值；对矢量图层进行栅格化处理得到栅格化矢量图层；设置地图代数公式，利用地图代数公式对栅格化矢量图层进行地图代数计算得到栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值；基于栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值进行地质风险空间分布的展示。

优选地，在对矢量图层进行栅格化处理得到栅格化矢量图层的步骤中，将矢量图层的总区域划分为网格形式，网格中每个格子的地质风险评价值为落在这个格子内的所有图元的地质风险评价值的均值。

优选地，对于没有图元落在其中的格子，采用插值方法计算其地质风险评价值，所述插值方法包括距离反平方方法和克里金插值方法。

优选地，基于栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值，采用等值线图形进行地质风险空间分布的展示的步骤中。

优选地，所述地质风险评价值包括圈闭概率、充注概率、储层概率和保存概率。

本申请的实施例还提供了一种确定地质风险空间分布的系统，包括：定义模块，其定义地质风险评价所需的矢量图层，其中，矢量图层由一系列含有空间位置信息的图元所组成，且每个图元含有与之相应的多项地质风险评价值；栅格化模块，其对矢量图层进行栅格化处理得到栅格化矢量图层；计算模块，其设置地图代数公式，利用地图代数公式对栅格化矢量图层进行地图代数计算得到栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值；展示模块，其基于栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值进行地质风险空间分布的展示。

优选地，所述栅格化模块将矢量图层的总区域划分为网格形式，网格中每个格子的地质风险评价值为落在这个格子内的所有图元的地质风险评价值的均值。

优选地，对于没有图元落在其中的格子，所述栅格化模块采用插值方法计算其地质风险评价值，所述插值方法包括距离反平方方法和克里金插值方法。

优选地，所述展示模块基于栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值，采用等值线图形进行地质风险空间分布的展示的步骤中。

优选地，所述地质风险评价值包括圈闭概率、充注概率、储层概率和保存概率。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果。

本发明实施例的计算地质风险空间分布的方法，将地质风险的空间分布栅格化，与地理信息系统技术结合起来，直观地展示了含油气概率在地理空间上的分布情况，并采用插值方法对周边地理区域进行含油气概率的近似估计，实现含油气概率的预测，同时提供了完善的地图代数公式设定功能，使得地质风险空间分布的计算更加方便。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是根据本发明实施例的确定地质风险空间分布的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的导入矢量图层的显示界面示意图；

图3是根据本发明实施例的输入地图代数的显示界面示意图；

图4是根据本发明实施例的等值线展示地质风险空间分布的显示效果示意图；

图5是根据本发明实施例的确定地质风险空间分布的系统结构图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

(实施例一)

针对现有计算地质风险空间分布的方法所存在的不足，本发明实施例提供了一种确定地质风险空间分布的方法。概括来说，本方法的计算流程就是导入地质风险评价所需的矢量图层，对导入的矢量图层进行栅格化处理，输入地图代数公式，解析地图代数公式并利用地图代数公式对栅格化处理后的矢量图层进行计算得到地质风险空间分布，最后用等值线展示地质风险空间分布。

图1是根据本发明一实施例的确定地质风险空间分布的方法流程图。下面参考图1来详细说明本方法的各个步骤。

在步骤S110中，定义地质风险评价所需的矢量图层。

需要说明的是，矢量图层由一系列含有空间位置信息的图元所组成，图元的类型有点、线、多边形、多点、多线、多多边形六种，图元具体的形状和位置信息都是通过坐标来存储和表示的，通过这些坐标中X和Y的最值可以得到图元所占的范围大小。如图2中所示，本例中导入了3个图层，分别为“川西J2SX控制储量”，“川西J2SX控制储量3”，“川西J2SX控制储量4”，均为多边形类型的矢量图层。

在地质学中，对于用于地质风险评价的矢量图层，矢量图层代表一片地理区域，矢量图层中每个图元代表这片区域中一个地质对象，并在其中存储了这个地质对象地理上的形状和位置坐标信息。

本例中三个矢量图层为川西坳陷沙溪庙组的勘探程度图，图2中不同颜色深度的图层分别代表了这三个矢量图层对应的地理区域的形状、位置和范围。

在定义地质风险评价所需的矢量图层时，会选取若干个矢量图层文件及其属性文件，矢量图层文件中存储了一片区域的所有地质对象的形状和位置信息，属性文件中存储了区域中各个地质对象的配套属性。每项配套属性是一个数据库字 段，对于用于地质风险评价的矢量图层，其属性文件中应有评价其地质风险的相关字段。地质风险评价即含油气概率的评价，对于用于地质风险评价的矢量图层，图层中每个图元会含有与之相应的多项地质风险评价值作为属性信息，代表这个图元对应的地质对象所在区域含油气概率的大小，可以利用这些值来得到这个矢量图层所对应区域的含油气概率分布情况。

在本实施例中，对导入的三个矢量图层添加其配套的属性数据，使得图层中不同图元有不同的地质风险评价值，可以利用这些值来得到这个矢量图层所对应区域的含油气概率分布情况。如图2中下方输出空间中所示，给出了“川西J2SX控制储量”这一图层对应的属性数据，其中包含五个字段，分别为“geometryid”，“圈闭概率”，“充注概率”，“储层概率”，“保存概率”，第一个字段为图元的编号，后面4个字段代表此图元的4项地质风险评价参数，图元的含油气概率为这4个参数的加权平均。

在步骤S120中，对矢量图层进行栅格化处理得到栅格化矢量图层。

具体地，在对导入的矢量图层进行栅格化处理时，需要将所有矢量图层的总区域按X和Y两个方向进行切分，划分为网格形式，网格中每个格子的地质风险评价值为落在这个格子内的所有图元的地质风险评价值的均值。

所有图层都按照上述同样的划分方式进行划分，由于矢量图层中图元的形状是不规则的，将其网格化就可以得到规则的区域所对应的地质风险评价值，使得图层与图层之间可以进行地图代数计算及地质风险空间分布的展示。例如对于“川西J2SX控制储量”图层，其栅格化后的一个格子中的“圈闭概率”的值为落在这个格子中的所有图元的“圈闭概率”的值的平均数。

对于没有图元落在其中的格子，其地质风险评价值用插值的方法进行计算，插值方法分为距离反平方和克里金插值两种，用户可以自行选择。

距离反平方方法是根据格子周围图元的地质风险评价值，加权平均计算出格子的地质风险评价值，其中权重是图元到格子距离的平方的倒数。

克里金插值又称空间自协方差最佳插值法，其广泛应用于地下水模拟，土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计网格化方法，关于其具体的算法实现已有较多资料介绍，在此不再赘述。本实施例中所采用的为克里金插值，对没有图元落在其中的格子给出插值计算得到的地质风险评价相关参数值。

在本步骤中，由于将与地质风险的空间分布相关的矢量图层进行了栅格化， 与地理信息系统技术结合起来，因此能够直观地展示含油气概率在地理空间上的分布情况。另外，采用插值方法对周边地理区域进行含油气概率的近似估计，实现了含油气概率的预测。

在步骤S130中，设置地图代数公式，利用地图代数公式对栅格化矢量图层进行地图代数计算得到栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值。

需要说明的是，地图代数计算即利用用户自定义的公式对栅格化后的各个图层进行计算，计算结果也是栅格化的矢量图层，区域及格子的划分都与之前未经计算的矢量图层相同。计算结果中每个格子的地质风险评价值为各个矢量图层的格子的地质风险评价值经过公式运算得到的值。

在地图代数公式中，最简单的如两个图层相加，表示将这两个图层中的地质风险评价值相加，计算结果中每个格子的地质风险评价值为这两个图层在此格子对应的地质风险评价值之和。

如图3所示，本实施例中设置并输入的地图代数公式为：

{[Layer(川西J2SX控制储量.圈闭概率)*0.3+Layer(川西J2SX控制储量.充注概率)*0.3+Layer(川西J2SX控制储量.储层概率)*0.2+Layer(川西J2SX控制储量.保存概率)*0.2]+[Layer(川西J2SX控制储量3.圈闭概率)*0.25+Layer(川西J2SX控制储量3.充注概率)*0.25+Layer(川西J2SX控制储量3.储层概率)*0.3+Layer(川西J2SX控制储量3.保存概率)*0.2]+[Layer(川西J2SX控制储量4.圈闭概率)*0.25+Layer(川西J2SX控制储量4.充注概率)*0.3+Layer(川西J2SX控制储量4.储层概率)*0.3+Layer(川西J2SX控制储量4.保存概率)*0.15]}/3。

其含义为，首先对每个栅格化矢量图层计算其地质风险评价分布，方法为对地质风险评价相关的4个字段的值进行加权平均，公式中不同图层的4个字段的权重有所不同，如“川西J2SX控制储量”4个字段的权重分别为0.3、0.3、0.2、0.2，而“川西J2SX控制储量3”4个字段的权重分别为0.25、0.25、0.3、0.2表示不同评价参数对于不同的地理区域对象在含油气概率上影响力区别。得到每个图层的地质风险评价分布后，将这些图层的地质风险评价值取均值，得到了总体区域的地质风险评价分布。

另外，如图3所示，本实施例中网格的划分方式为10行×10列，表示将矢量图层按照10×10的方式划分来实现栅格化。

为了更好地利用设置的地图代数公式，在计算机处理的过程中，计算机会对 用户输入的公式进行解析。在本实施例中，公式中的“LAYER(图层名.字段名)”表示一个栅格化矢量图层的字段，运算符除了四则运算外，还有指数、对数、三角函数等等，都可以设置到公式中，公式在解译过程中会按照这些运算符的优先级，逐步解译。

对于“LAYER(图层名.字段名)”这样的公式片段，会解译为具体的栅格化矢量图层；对于数值型的公式片段，也会解译为栅格化矢量图层，其中每个格子的值即片段代表的数值，例如本实施例公式中含有数值0.3，则会解译为一个栅格化矢量图层，其网格划分方式与图层的划分方式相同，都为10×10的网格，每个格子对应的属性值均为0.3。

栅格化矢量图层的计算是对栅格化矢量图层每个格子的地质风险评价值进行计算。如“log(LAYER(图层名.字段名))”的计算结果为与这个栅格化矢量图层范围及格子划分相同的栅格化矢量图层，不同的是其中每个格子的地质风险评价值为之前的值取对数；“log(LAYER(图层名.字段名))*0.3”的计算结果为与这个栅格化矢量图层范围及格子划分相同的栅格化矢量图层，不同的是其中每个格子的地质风险评价值为之前的0.3倍；“log(LAYER(图层名1.字段名1))+log(LAYER(图层名2.字段名2))”的计算结果为与这个两个栅格化矢量图层范围及格子划分相同的栅格化矢量图层，其中每个格子的地质风险评价值为这个两个栅格化矢量图层对应格子的地质风险评价值之和。经过用户自定义公式的计算，最终得到的栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值即经过同样公式运算得到的结果。

在本实施例中，计算结果为一个栅格化矢量图层，图层的网格划分方式为10行×10列，对于每个格子，其格子对应的属性值为各个图层在此格子的对应的属性值经过实施例中设定的公式计算得到的结果。

由于本步骤提供了完善的地图代数公式设定功能，使得地质风险空间分布的计算更加方便。

另外，为了更直观地看到计算得到的地质风险空间分布，本实施例还包括步骤S140。

在步骤S140中，基于栅格化矢量图层中每个格子的地质风险评价值进行地质风险空间分布的展示。

具体地，在本步骤中，对于计算得到的栅格化矢量图层，用等值线图形来展 示这个图层的地质风险空间分布。等值线图层传入的信息为各个点及各个点对应的值，即计算结果中各个网格的中心点坐标及各个网格的地质风险评价值。

如图4所示，展示了地质风险空间分布的结果。图中不同位置有不同的色彩深浅度，右侧的柱状图例展示了颜色深浅度和数值的对应关系，数值即计算得到的地质风险评价值。可以看出浅色代表的值比较大，即相应位置的地质风险评价值较高，深色代表的值比较小，表示相应位置的地质风险评价值较低。

至此，地质风险空间分布的计算及展示工作进行完毕。

综上所述，本发明实施例的计算地质风险空间分布的方法，将地质风险的空间分布栅格化，与地理信息系统技术结合起来，直观地展示了含油气概率在地理空间上的分布情况，并采用插值方法对周边地理区域进行含油气概率的近似估计，实现含油气概率的预测，同时提供了完善的地图代数公式设定功能，使得地质风险空间分布的计算更加方便。

(实施例二)

图5是根据本发明实施例的确定地质风险空间分布的系统结构图。下面参考图5来说明本系统的各部分组成。

如图5所示，该系统包括定义模块51、栅格化模块52、计算模块53和展示模块54。定义模块51、栅格化模块52、计算模块53和展示模块54分别执行实施例一的步骤S110、步骤S120、步骤S130和步骤S140的操作，在此不再详细展开。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例所提供的装置和/或系统的各组成部分，以及方法中的各步骤，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现。从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明技术方案而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所 界定的范围为准。