常用地质图件的编制方法

在储层地质理论指导下，通过制作各种专题图(如构造图、等厚图、各种地质剖面图、沉积相图等)来分析储层及其物性的空间分布是储层地质研究的重要手段之一。基于GIS的可视化可实现各种专题图的数字化，实现对地图数据分层成片存储，易于管理和查询，可灵活地分幅检索、添加图幅、删除图幅，图件的更新、多图幅的拼接，制图综合和综合分析方便快捷。因此，各种专题图的制作一直是储层建模地质研究的有机组成部分，然而传统的地质制图过程尚存在以下不足:①劳动强度大、效率低、重复劳动多;②图件管理繁杂，利用率低;③制图综合能力差;④多图幅的综合分析研究主要停留在“目视判读”阶段，受人为因素影响大;⑤难于实现各种专题图的三维可视化显示。以上诸多不足表明传统的地质制图方法在某种程度上影响了储层建模的效率，因此迫切要求尽可能提高制图过程的自动化。在储层地质研究过程中，主要有单井综合柱状图、地层划分与对比图、沉积微相平面图和等值线图，其中一般的GIS平台都提供等值线图，前三种图件是储层地质研究所特有的，需要加以研究。

1．单井综合柱状图

单井分析，特别是取芯井分析，是储层地质研究工作的第一环节，因为研究的目的不同，单井综合柱状图的内容会有所变化，一般应包括以下主要内容(图8-8):①地层系统;②井深，涉及测量深度、垂直深度;③电测曲线(至少有自然电位曲线)，一般包括自然电位、自然伽马、声波、电阻率四种测井曲线;④泥岩颜色，只有取芯才有该项数据;⑤沉积构造特征，取芯井特有;⑥粒度概率图，取芯井特有;⑦陆源组分含量变化，取芯井特有;⑧填隙物含量变化，取芯井特有;⑨指相自生矿物，取芯井特有;⑩显微薄片素描，取芯井特有;○1相类型;○12相层序;○13油层物性。

分析该图的样式可以看出，单井综合柱状图是一种表格式图件，从计算机程序设计的角度可将其视为表格，包括图头、图体两种类型。从柱状图描述的内容来看，图体绘制的内容包括文字、曲线、深度、图片和岩性符号等。其中曲线主要是指声波曲线等测井曲线，岩性符号主要指地层中的岩石类型，深度控制图幅的大小，图片一般是取样的薄片特征，文字主要用来辅助描述岩性的构造。所有这些内容均要按照国家、部门或行业的标准进行绘制和表达。图头文字部分可按规范规定的格式，将其框架作为一个整体进行单独处理，预先形成构件，在生成图形时作为图块插入，然后填入可变的数据部分。

根据图体样式可抽象出8种基本元素来描述和处理柱状图的基本内容，它们分别是:①与深度无关的文字描述;②与深度有关的文本;③岩性符号;④曲线;⑤二维图表;⑥图片;⑦深度;⑧沉积旋回。这些元素各用一个类来描述，类之间是相互独立的，并且它们和整个系统之间的耦合关系也是很弱的，这样非常易于系统的扩充。对于新的图体元素，只要抽象、设计出一种新的对象即可得到一种新的柱状图元素。

2．地层划分与对比图

地层划分与对比的结果直接决定了储层的精度和可信度，错误的分层会歪曲单砂体的数目、形态、规模和空间位置等基本特征。在中国东部的陆相盆地中，对比工作需要反复进行，因而需采用自动生成地层划分与对比图后再辅助人工编辑的解决思路。计算机自动绘制地层划分与对比图的关键是地层间对比结果的显示，重点应该解决对比图的交互问题。

图8-8 单井综合柱状图样式(据裘亦楠等，1997)

地层划分与对比图的绘制是以柱状图数据为基础的，但与柱状图不同的是对比图还需考虑分层信息和标志层信息部分，需要时还需增加断层位置，不过断层位置不需要精确，只需画出断面形态即可。通过抽取出柱状图的分层信息，按照对比图的特点及绘制要求来自动生成地层划分与对比图(图8-9)。地层划分与对比图的计算机自动绘制过程如下。

(1)确定绘图的水平和深度比例尺、单井柱状图的间距。

(2)遍历每个单井柱状图数据，分别计算并得到每个单井柱状图的定位坐标，绘出每口井的柱状图。

(3)若地层划分与对比图通过断层，根据断层形态绘制断层线。

(4)根据给出的每口井的分层，按照顺序依次连线即可。

(5)根据井的沉积微相和岩性绘制井间的连通区域。

图8-9 地层划分与对比图样式

根据地层划分与对比图的样式可以抽象出4种对象，即单井柱状图、分层线、断层线和岩性填充。单井柱状图是单井综合柱状图的简化，不必再进行设计和实现，其他按照面向对象方法设计成对应的类。

3．沉积微相图

沉积微相图描绘了给定区域内特定地层单元中各种沉积微相的空间展布情况，受到了许多地质研究人员的大量应用。绘制沉积微相图的主要依据是给定区域内特定地层单元上各个井点的沉积微相类型和井点之间的沉积微相连通关系，画出沉积微相级别相同，而且彼此连通的诸多井点的包络线并充填以一定的颜色是绘制沉积微相图的主要工作。其难点在于如何生成沉积微相的包络线，或称之为沉积相带线。

长期以来，沉积微相图的编制依赖于手工绘制，虽然这样可以加入地质家的经验和判断，但费时且不能满足随时更新沉积微相图的需要。计算机辅助的沉积微相绘制方法主要有两种，一种是采用蠕虫插值法和空间插值法，以确定呈带状和片状分布的各种沉积微相，通过网格叠加把这些沉积微相分布结果叠加起来形成最终的沉积微相分布图;另一种是针对沉积微相图上各种错综复杂的微相叠合及接触关系，系统地归纳和设计了200多条规则，应用这些规则和算法，准确地求出沉积边缘线(相带线)的位置。但这两种算法实现起来都比较繁琐。

指示克里格是对离散指示变量的一种最优空间估计的克里格方法，既可以针对离散变量，也可以针对连续变量。其优点是:①可模拟复杂的非均质模型;②可直接使用硬数据、非精确或模糊信息作为限制条件;③输入参数可以由不规则的稀疏数据得到。由于沉积微相是离散变量，可以用其来建立沉积微相的分布，是因为每一个沉积微相就是一个指示变量，每个指示变量使用一个变差函数，虽然其插值结果的统计特性可能会有偏差，实现的变差函数与输入的变差函数不完全一致;当对多个指示变量进行模拟时，参数统计复杂、费时，但是值得。

根据上述原理，首先提取各井的优势微相，然后用指示克里格形成格网，采用等值线最终算法形成沉积微相边界线，最后人工修整得到平面沉积微相图(图8-10)。平面沉积微相图的实现完全可以借鉴充填等值线算法来考虑。

图8-10 平面沉积微相图样式