導語：如何才能寫好一篇石油勘探論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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1.石油勘探技術發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)

如今經(jīng)濟的飛速發(fā)展導致對石油資源的需求量逐漸增加，石油勘探業(yè)的發(fā)展在機遇中也面臨了各種挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)如下：

（1)石油資源有限所帶來的挑戰(zhàn)。石油作為不可再生資源，在世界范圍內都占有非常重要的戰(zhàn)略地位，而經(jīng)濟的發(fā)展又對石油的需求越來越大，已有的石油資源都難以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，石油勘探技術所帶來的綜合開采效率和石油勘探的質量決定了石油資源的利用，發(fā)展和采用新的勘探方法意義重大。

(2)石油行業(yè)的競爭所帶來的挑戰(zhàn)。低油價和行業(yè)內部的競爭給石油行業(yè)和石油勘探帶來了很大的挑戰(zhàn)，油氣勘探項目的經(jīng)濟效益能否得到保障，取決于綜合勘探技術的發(fā)展和勘探業(yè)的綜合管理水平。

(3)勘探對象的日益復雜給勘探技術帶來的挑戰(zhàn)。勘探成熟度的提高給勘探技術的發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)，我們通常所說的成熟度（即地質中的成熟度），通常是相對碎屑巖而言的，分為結構成熟度和成分成熟度兩種，而勘探對象的復雜也對鉆進、測井等勘探技術提出了新的要求。

2.石油勘探技術發(fā)展的現(xiàn)狀

(1)測井技術的進步。油田勘探與開發(fā)過程中，測井是確定和評價油、氣層的重要手段，也是解決一系列地質問題的重要手段。測井技術的優(yōu)勢在于，發(fā)現(xiàn)油氣層并對油氣層資源做出評價、精細分析、描述相關特征并進行管理等等，現(xiàn)代測井技術發(fā)展的主要趨勢是，測井地質工程的應用能力不斷提升，測井信息的采集工作逐步向網(wǎng)絡化，成像化，頻譜化等方向，在四大技術體系的帶動下，向三維測量的方向上發(fā)展。

(2)鉆進技術的進步。在鉆進領域的不斷進步和技術發(fā)展中，石油勘探技術的發(fā)展和進步也被其帶動，膨脹管技術，單直徑技術，以及微孔鉆井技術的發(fā)展都大大推動了石油勘探的發(fā)展，雖然其中還有很多的技術難題亟待解決，但現(xiàn)代鉆井技術發(fā)展趨勢是向信息化、智能化方向發(fā)展、向多學科緊密結合、提高油井產量和油田采收率方向發(fā)展、向有效開采特殊油氣藏方向發(fā)展已經(jīng)非常明確。

二、展望未來的石油勘探技術發(fā)展

1.新的勘探技術和勘探方法應運而生將會是必然趨勢石油資源作為不可再生資源，其特點決定了石油勘探技術將朝著精細化的方向上發(fā)展，對于新領域的探索要求更為先進的勘探技術作為保障，特別是對一些非常規(guī)的油氣資源勘探更是如此，因此新技術和新方法的勘探要求將隨著勘探領域的拓展而不斷發(fā)展。

2.學科技術的交融應用將是石油勘探技術發(fā)展的關鍵自然技術，社會科學，特別是信息技術的發(fā)展促進了石油勘探技術的發(fā)展和進步，也讓新的勘探技術和勘探方法應運而生，展望未來的石油勘探技術發(fā)展，學科間的發(fā)展和相互交融所帶來的進步必然在石油勘探領域帶來一場革命，信息化智能化的石油勘探發(fā)展將是一個發(fā)展趨勢。

3.現(xiàn)有的勘探技術將會深化，細化，綜合化石油資源的緊張將會讓老油區(qū)的勘探工作再次成為焦點，更為精細化和更為深入，涉及更廣的勘探，更為綜合的研究和技術發(fā)展將成為趨勢，充分開發(fā)利用遙感資料、地震資料、測井資料和鉆井資料。

4.勘探目標將會出現(xiàn)轉移我國的石油勘探開發(fā)多集中在淺層的開發(fā)，所以勘探技術的應用大多集中在淺層，傳統(tǒng)的勘探認知對象局限在蓋層甚至是上部蓋層中，隨著石油勘探要求的不斷提高，由淺層勘探轉向深層勘探必然會帶來勘探技術上的革新，把勘探重點轉向前中生界海相地層和變質基底以及早新生代海相殘留盆地的油氣資源的勘探，要求我們在勘探技術的認識上需要提升，同時打破傳統(tǒng)勘探技術的認識，加大科技投入，適應新的勘探發(fā)展要求。

5.石油勘探將逐漸被天然氣所取代石油作為不可再生資源，如果僅僅依靠這一種資源來發(fā)展必然會受到限制，而有人說二十一世紀是天然氣的時代，天然氣資源作為石油資源的替代品，一些非常規(guī)油氣資源的勘探工作將會是未來幾年的發(fā)展方向，許多新的勘探科技和方法將會應用到非常規(guī)石油資源領域。

三、總結

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1）它沒能直接反應出投資的規(guī)模，只是用資金的形式予以體現(xiàn)。而資金有是企業(yè)的最為寶貴的資源，對企業(yè)的投資是否能取得應有的效用并不能直接反映。為了避免這種情況，一般都采用增量投資分析或者凈現(xiàn)值指數(shù)的方式解決實際中的優(yōu)先問題。

2）在進行石油勘探開發(fā)投資經(jīng)濟評價時，如果采用NPV，由于折現(xiàn)因子的存在，使得油田越早投產NPV值就越大，就會在一些類型的油氣開采中，由于想獲得較好或者較高的收益而加快開發(fā)的現(xiàn)象。進而導致了破壞性開采的情況增多，而使得油田的最終收益降低。因而，政府需要運用科學完善的石油開采制度，如穩(wěn)產期的增加稅收，在開采中后期減免稅收的辦法，以促使石油開采企業(yè)合理高效利用地下資源，最大限度地保證油田的開發(fā)。

二、內部收益率(IRR)

內部收益率也是石油勘探開發(fā)投資經(jīng)濟評價中的重要指標，在評價中也最為常用。它主要是針對NPV=0的情況。內部收益率能直接反應出投資者的效益，因此，也可以認為是盈利率或者回報收益率。這種評價方式被用于石油勘探開發(fā)投資經(jīng)濟評價中的缺陷主要有兩個：

1）只有一個解的情況，針對凈現(xiàn)金流量來說，為序列正負號只變化一次的項目。即使序列正負號多次改變，也是只有一個解的情況，如果出現(xiàn)兩個以上解的情況，就不是內部收益率計算范疇。之所以會出現(xiàn)正負號的改變，是由于投資過程的不連續(xù)，而石油的勘探開采涉及的投資量很大，如果只對一次投資進行考慮，就不能客觀地反應被評價區(qū)域的經(jīng)濟效益。如果對多次的投資都予以考慮則內部收益率的結果可能很多，但就真實的內部收益率來說，其結果都不是正確的。

2）在對內部收益率進行計算的過程中，含著一個假定情況，即由此項目獲得的純收益可以用來繼續(xù)投資，繼續(xù)投資的收益率和項目的內部收益率相等。在油田壽命枯竭，項目停止開發(fā)時，按照內部收益率來計算，就是投資未來值的累加等于收益未來值的累加，由于條件的制約，收回來的投資不可能在進行同樣地理條件的含油氣項目的投資中，因此，石油勘探開發(fā)投資的經(jīng)濟評價指標中，內部收益率評價方式并不適合，只能作為輔指標來參與評價。

三、基準折現(xiàn)率

基準折現(xiàn)率，是投資者對于投資所獲得的最低回報率。由于在企業(yè)間存在的風險以及目標不同，折現(xiàn)率也會多種多樣。由于項目的不同，在風險上也有很大差別。因此，在對不同項目進行經(jīng)濟評價時，需要采用的基準折現(xiàn)率也會不同。

四、指標計算問題

各種經(jīng)濟評價的指標，都是在項目壽命時間內對現(xiàn)金流進行計算得到的。因此，對現(xiàn)金流量進行科學合理的預測決定了經(jīng)濟評價的正確與客觀。因為是種預測，因此，就有可能存在一定的與實際不符的情況，特別在對現(xiàn)金流的描述中。因此，更應該盡最大可能減少預測中的偏差，盡可能與實際相符。

五、結語

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石油作為一種化石資源，是寶貴的，不可再生的，是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈所在。但是隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，社會對石油資源需求量的增加，給我過石油產業(yè)的發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，我們知道，我國的石油資源儲量相對較少，且優(yōu)質的石油更是少之又少，因此，在未來發(fā)展過程中如果得不到妥善解決，將會嚴重影響我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展?？v觀我國現(xiàn)階段的石油地質勘探技術主要包括物探技術、鉆井技術和測井技術。

2油地質資源勘探技術創(chuàng)新的研究

首先，我們先來探討下物探技術的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的物探技術是地震勘探技術，這種技術可以在需要勘探的地區(qū)人工的制造一個地震波，如果探測器接收到反饋地震波攜帶有可表征地下地質特性的相關信息，然后相關工作然元對這些信息進行處理和分析匯總，就可以確認被探測區(qū)域是否存在油氣資源，之后為進一步提升物探精準度，反射地震技術、數(shù)字地震技術以及三維地震技術等性能更穩(wěn)定、參數(shù)更精確的物探技術被應用到物探領域中。其次，我們在來探討下測井技術的創(chuàng)新。隨著科技的進步與發(fā)展，測井技術在油氣勘探、開發(fā)、生產等全過程中發(fā)揮著很大的作用，為石油事業(yè)帶來了很高的經(jīng)濟效益。測井技術在油氣勘探與開發(fā)中占有著很重要的地位，是為石油地質勘探工作提供很好技術支持的專業(yè)性技術。隨著數(shù)字信息采集設備、傳感設備以及成像設備在石油地質資源勘探技術的應用，測井相關設備就可以直接進行成像并傳輸更多的數(shù)據(jù)信息。更突出的是，多個探測器和下井儀器可以直接組合使用了，可以更精準、全面的將井下的信息反饋給相關工作人員。這不僅提高了精準度也省去了很多工作人員的時間。第三，我們在來探討下石油地質資源勘探技術創(chuàng)新過程中應堅持具體問題具體分析的原則。對于重點勘探區(qū)其勘探的技術在一定程度上要比在普通勘探區(qū)要先進，在人員安排上也較多。油氣的勘探過程是相當重要的，在勘探過程中需要工作人員對相關知識的掌握能力以及高度的注意力。作為一個石油地質勘探技術人員，必須要以不同地區(qū)的地質作為研究主題，即充分了解地質。每一個勘探家在勘探過程中還要懂得從地質出發(fā)，掌握鉆井、測井以及試油等工作。不同的地形地貌使在石油地質資源勘探技術上有著很顯著的差異，因此在對于不同地區(qū)進行地質勘探時，其勘探技術應該是有不同的，這就導致了在創(chuàng)新與發(fā)展石油地質資源勘探技術的同時，地區(qū)的地形地貌在一定程度上決定了勘探技術的方式。

3結語

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關鍵詞：WEB-GIS；石油勘探開發(fā)；數(shù)據(jù)組織模式

中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 06-0000-02

Data Organization Mode Research of Petroleum Exploration and Development Based on Web-Gis

Bian Famin

(Institute of Geological Sciences of Shengli Oilfield of Sinopec,Dongying257015,China)

Abstract:The field of oil exploration and development work involves a huge amount of information and the range of information types,in the exploration and development process of accumulating a large number of geological maps,engineering drawings and other pieces of ground data,this paper combines the results of current research and application and GIS computer network technology,discusses the Web-GIS based database technology and network information management in oil exploration and development of data organization,thus contributing to relational databases using Web technology to handle the exploration and development of information has important theoretical and practical value.Keywords:WEB-GIS,oil exploration and development,data organization.

Keywords:WEB-GIS;Oil exploration and development;Data organization

一、Web-GIS的理論基礎

Web-GIS指的是基于Internet的地理信息系統(tǒng)，屬于GIS技術和Web技術相結合的系統(tǒng)，是一項基于Web技術來使傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)得到進一步擴展和完善的新技術。由于超文本傳輸協(xié)議采用請求應答機制，基于C/S的架構擁有比較好的用戶交互能力，因此適用于在瀏覽器上顯示和傳輸多媒體數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)GIS主要是以圖形、圖像方式進行空間信息的表現(xiàn)，用戶對空間數(shù)據(jù)通過交互操作來查詢分析。以上的特點令使用者能夠結合網(wǎng)絡技術獲取和操作所需數(shù)據(jù)。

二、Web-GIS在石油勘探開發(fā)的應用

Web-GIS在石油勘探開發(fā)方面有著很好的應用價值，基于Web-GIS的石油勘探開發(fā)信息系統(tǒng)包括兩個大的模塊，分別是可視化系統(tǒng)和勘探開發(fā)信息維護系統(tǒng)。下圖所示為其基本結構。

基于Web-GIS的石油勘探開發(fā)信息系統(tǒng)基本結構

在可視化系統(tǒng)建設中，對所需的報表功能和曲線趨勢繪制功能進行封裝，轉化為標準模塊，由Active DLL來實現(xiàn)，為了能夠被上層調用，一些內部調用接口必須對外顯露出來。系統(tǒng)將MIP視為中間件，直接獨立的集成到系統(tǒng)里，實現(xiàn)空間信息的查詢和顯示，同時，為供上層調用，提供一系列調用接口。按照這樣的設計思路，基于Web-GIS的石油勘探開發(fā)信息系統(tǒng)的組成部分包括以下三個，（1）應用層，居于系統(tǒng)最上層，功能是用戶界面的構建、參數(shù)的采集，以接口調用形式將參數(shù)傳遞到下層，并還原顯示下層傳遞來的結果。（2）中間層由各自獨立的三個模塊構成，MIP中間件的功能是接收上層操作地理信息數(shù)據(jù)庫，地圖操作參數(shù)，為地理信息查詢顯示服務，以標準文本流形式將查詢結果返回上層應用層。應用層傳遞來的參數(shù)由曲線和報表模塊接受，通過業(yè)務信息數(shù)據(jù)庫查詢，進行曲線報表的構造，也可以提供內部屬性方法模板的存儲及定義，以自定義形式返回客戶端ActiveX控件或直接以約定形式將結果傳給應用層。（3）數(shù)據(jù)庫層，屬于最下層，負責地理信息數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)的獨立存儲。

三、石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫技術應用的意義

在屬性數(shù)據(jù)管理的能力方面，Web-GIS技術并不具備明顯的優(yōu)勢，由于涉及到眾多的數(shù)據(jù)種類和海量的數(shù)據(jù)信息，因此只是在數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式上有優(yōu)勢，而在數(shù)據(jù)的分析查詢等方面的表現(xiàn)并不盡如人意。為了彌補這一缺陷，需要采用大型數(shù)據(jù)庫技術來有效管理石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫技術對勘探開發(fā)信息管理的優(yōu)勢簡述如下：首先，能夠對勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集中控制和管理，從而保證數(shù)據(jù)可被不同用戶和應用共享；此外，數(shù)據(jù)庫的引入在很大程度上消除了勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的冗余度，能更好地對數(shù)據(jù)進行備份和恢復，具有高效的分析查詢能力，同時數(shù)據(jù)存儲及維護的成本也降低了。

四、石油勘探開發(fā)信息數(shù)據(jù)組織研究

（一）信息管理的特點分析。石油勘探開發(fā)信息涉及豐富的數(shù)據(jù)格式和多樣的信息類型，其資源環(huán)境信息、地理空間要素和油氣田開發(fā)單位屬性以及社會經(jīng)濟信息均涉及到廣泛而復雜的內容。在這些因素的共同作用下，石油勘探開發(fā)信息管理具有以下幾個顯著特點：

1.勘探開發(fā)信息數(shù)據(jù)量大。石油勘探開發(fā)信息的管理一方面涉及到國民經(jīng)濟的各大領域，另一方面對可持續(xù)發(fā)展的資源利用戰(zhàn)略有重要非同尋常的意義，由此可知，信息管理需要處理大量的數(shù)據(jù)。油氣勘探開發(fā)信息分為地理信息、人文信息、勘探信息和開發(fā)信息4個方面，這些信息數(shù)據(jù)之間存在著非線性的相互滲透和相互影響，彼此之間關系復雜。舉例來講：審批一個新油田，一方面需要考慮地下油藏和鉆井等情況，另一方面還要顧及油田生態(tài)環(huán)境的作用與變化，因此必然涉及到的海量的信息數(shù)據(jù)，提升了數(shù)據(jù)管理的復雜度。

2.數(shù)據(jù)的多樣性與多源性。根據(jù)所涉及的范圍不同，石油勘探開發(fā)信息管理數(shù)據(jù)也具有不同的特點。不同的數(shù)據(jù)格式和各類來源渠道，造成了石油勘探開發(fā)信息既包含現(xiàn)實統(tǒng)計數(shù)據(jù)，又有常規(guī)的文本數(shù)據(jù)，此外還包括不少圖形、圖像格式的數(shù)據(jù)以及地震、測井等大數(shù)據(jù)體。從數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式來看，有的是以文本形式，有的是以數(shù)據(jù)文件形式。只有對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，才能對其進行綜合管理與操作。

3.數(shù)據(jù)的共享性特征。石油勘探信息管理涉及到諸多領域，通過多個部門來共同管理，因此，這些數(shù)據(jù)有顯著的共享性特征。首先，作為油田發(fā)展的重要資源，石油勘探開發(fā)與管理是很多部門共同配合關注的系統(tǒng)性工程，其次，油氣田信息管理的職能必須是相互約束才能實現(xiàn)整個信息管理過程，這同樣需要數(shù)據(jù)的具有一定范圍的開放性與共享性。

（二）石油勘探開發(fā)信息管理的內容?？梢詫⑹涂碧介_發(fā)信息管理的內容界定為以下三個方面，分別是基礎地理人文信息、勘探管理以及開發(fā)信息管理。下面進行簡述：

1.基礎信息：基礎信息是石油勘探開發(fā)信息管理的基礎。主要包括地面測量高程點、控制點、行政區(qū)劃、主要道路以及某些屬性等，基礎信息的作用體現(xiàn)在表示油田的基本狀態(tài)，并為各綜合信息提供基準。

2.勘探信息：勘探信息主要包括地震數(shù)據(jù)、鉆井資料、測井數(shù)據(jù)、錄井資料、分析化驗資料、試油試采數(shù)據(jù)等?？碧叫畔I(yè)性較強。

3.開發(fā)信息：開發(fā)信息主要包括油藏工程、油田監(jiān)測等信息。開發(fā)信息的特點是時效性強。

（三）石油勘探開發(fā)信息管理信息流分析。石油勘探開發(fā)信息的信息流涵蓋了各個領域，包括的業(yè)務有生產運行業(yè)務、油氣藏靜態(tài)動態(tài)業(yè)務以及油氣儲量管理等。油田勘探開發(fā)的信息層次關系圖如下所示。

石油勘探開發(fā)信息管理信息層次關系圖

生產運行業(yè)務：對油氣勘探開發(fā)的進行信息管理，包括油藏生產、勘探開發(fā)、分析統(tǒng)計匯總。

油氣藏靜態(tài)業(yè)務：包括的基礎數(shù)據(jù)有單井基礎數(shù)據(jù)、油藏基礎數(shù)據(jù)等，覆蓋了從鉆井到試油等工序和所有與油氣田有關的靜態(tài)參數(shù)。

油氣藏動態(tài)業(yè)務：包括日常生產分析和管理，油氣田動態(tài)分析等。

儲量管理業(yè)務：包括儲量統(tǒng)計等管理工作。

（四）石油勘探開發(fā)信息管理數(shù)據(jù)組織研究。在分析石油勘探開發(fā)信息管理信息流的基礎上，下面探討合理地組織與表達這些信息的模式。

1.空間數(shù)據(jù)組織。在石油勘探開發(fā)信息管理中引入web-gis技術，能夠發(fā)揮其在空間分析方面的優(yōu)勢，加強勘探開發(fā)信息的管理能力，也有助于實現(xiàn)基于圖形的可視化操作。web-gis技術的基礎是勘探開發(fā)空間信息的數(shù)據(jù)組織。

web-gis技術主要組織和管理的是涉及勘探開發(fā)空間信息的屬性數(shù)據(jù)和拓撲關系，數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)模型均很復雜。

本文經(jīng)過對勘探開發(fā)空間信息的數(shù)據(jù)抽象，來構建web-gis的概念模型、邏輯模型與物理模型。

在概念數(shù)據(jù)模型中，主要采用基于幾何表示的柵格數(shù)據(jù)模型和矢量數(shù)據(jù)模型。

在邏輯數(shù)據(jù)模型中，確定概念數(shù)據(jù)模型中的具體數(shù)據(jù)實體以及數(shù)據(jù)之間關系。

在物理模型中，主要涉及到勘探開發(fā)空間數(shù)據(jù)的組織，存取方法和存儲結構。

本文對石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)組織采用混合數(shù)據(jù)模型，采用拓撲數(shù)據(jù)模型來構建圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)之間的聯(lián)系通過一個唯一的標識符來建立，對空間數(shù)據(jù)采用層次結構進行組織，將地圖根據(jù)不同專題進行分層，將不同的圖層分別存儲為數(shù)個基本文件。從整體上，將石油勘探開發(fā)空間數(shù)據(jù)層分為兩層：地理層和地質層，其中，地理層包括地表特征、地貌、城鎮(zhèn)、森林以及居民地等；地質層包括盆地、一級、二級、三級構造分區(qū)、二維、三維地震工區(qū)、油氣田、斷層等。

2.數(shù)據(jù)庫設計

（1）數(shù)據(jù)庫設計原則。在進行石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫設計時，采取的是數(shù)據(jù)規(guī)范化理論的設計思路，目的是為保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性與減少數(shù)據(jù)冗余，在進行數(shù)據(jù)庫設計時，在系統(tǒng)總體目標下，為其管理目標提供有效服務。所遵循的基本原則是：①定義標準的對象命名規(guī)范。設計系統(tǒng)的表名、查詢名時，嚴格遵循所規(guī)定的命名規(guī)范。②了解系統(tǒng)具體業(yè)務。通過與最終用戶進行系統(tǒng)的詳細交流。盡力向客戶表達出易于理解的系統(tǒng)關系基數(shù)。③創(chuàng)建數(shù)據(jù)字典。系統(tǒng)開發(fā)者在創(chuàng)建的過程中至少要包含在每個表內的主外鍵和每個字段的數(shù)據(jù)類型。④保證數(shù)據(jù)完整性。可以增加觸發(fā)器來在寫數(shù)據(jù)的時候保證數(shù)據(jù)的正確性。這不但包括數(shù)據(jù)的功能性，而且還包括通過標準化實現(xiàn)的完整性，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性實現(xiàn)應盡量采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身的功能。⑤視圖的采用。應該在有條件時為應用程序建立專門的視圖，來代替應用程序對數(shù)據(jù)表進行直接訪問。

在以上的原則下，設計系統(tǒng)的實體關系圖，在數(shù)據(jù)庫概念結構設計及系統(tǒng)分析的基礎上，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫實體關系圖進行轉換，使之成為邏輯結構。

（2）數(shù)據(jù)庫物理結構。數(shù)據(jù)庫物理結構的最終目的是實現(xiàn)在實際的物理存儲設備上體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的邏輯結構，從而構建性能優(yōu)良的物理數(shù)據(jù)庫。從上文構建的石油勘探開發(fā)信息流流程圖可知，數(shù)據(jù)庫主要的組成部分是油田數(shù)據(jù)庫、二級單位數(shù)據(jù)庫、作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)庫以及基層小隊數(shù)據(jù)庫。此外，下級要向相應的上級進行數(shù)據(jù)的及時上報，將傳統(tǒng)的紙質表改為電子表，只需進行數(shù)據(jù)導入即可實現(xiàn)上報。篇幅所限，本文以基層小隊數(shù)據(jù)庫為例，闡述整體數(shù)據(jù)庫的構建。主要包括的數(shù)據(jù)有：本崗位錄入的數(shù)據(jù)，來自下級的上報數(shù)據(jù)，需要向上級上報的數(shù)據(jù)以及本級機構的數(shù)據(jù)，每類數(shù)據(jù)均列出了周期類型、數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)的具體用途。

六、結論

本論文結合當前GIS研究與應用成果與計算機網(wǎng)絡技術，探討了基于Web-GIS技術和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術的石油勘探開發(fā)信息管理數(shù)據(jù)組織模式，從而有助于利用Web技術的關系數(shù)據(jù)庫來處理基層管理機構提交的勘探開發(fā)信息，對石油勘探開發(fā)信息管理具有比較好的應用價值。

參考文獻：

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英文名稱：Mud Logging Engineering

主管單位：中國石油天然氣集團公司

主辦單位：大港油田集團有限公司;中石油大港油田公司

出版周期：季刊

出版地址：天津市

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種：中文

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本：大16開

國際刊號：1672-9803

國內刊號：12-1371/TE

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發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1988

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篇6

[關鍵詞] 綠色供應鏈管理(GSCM) 石油行業(yè) 對策

一、引言

20世紀90年代以來,我國石油行業(yè)通過改革與調整,基本上形成了自己的供應鏈。1998年國內石油行業(yè)進行戰(zhàn)略性重組和結構調整,按照上下游、內外貿和產銷一體化原則,分別按地域組建了中國石油天然氣、中國石油化工兩大集團公司和主要業(yè)務集中在上游的中國海洋石油總公司,形成了國內的三個主要供應鏈體系。

在石油公司加強供應鏈管理、實現(xiàn)供應鏈整體的優(yōu)化與協(xié)調、最大限度地開發(fā)供應鏈潛能的同時,卻忽略了供應鏈對環(huán)境的負面影響,如資源枯竭、生態(tài)環(huán)境破壞、環(huán)境惡化等。石油行業(yè)是一個重要的污染源。首先,石油產品(包括原油、天然氣、成品油、石油化工產品)本身就是一種不可再生的污染物,容易造成大氣、地下水、海洋的污染;其次,油氣勘探、開發(fā)、冶煉、運輸過程中容易對野外環(huán)境、周邊環(huán)境造成破壞;再次,整個石油供應鏈中資源的浪費比較嚴重。隨著環(huán)保意識的增強,越來越多的人開始意識到,在供應鏈管理運作過程中,應該同時注重環(huán)境污染問題的研究。客戶要求石油企業(yè)提供更為安全和環(huán)境友好型的產品與服務,員工要求工作對生命安全、健康與環(huán)境不造成損害,媒體與公眾對企業(yè)綠色化經(jīng)營越來越多地關注、期望與監(jiān)督。因此,研究在石油行業(yè)中如何實施綠色供應鏈管理來提高企業(yè)的形象、帶來良好環(huán)境效益和社會效益、增強競爭優(yōu)勢、實現(xiàn)資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,是一個重要課題。

二、綠色供應鏈管理內涵及其最新發(fā)展

不同研究者提出了各自對綠色供應鏈與綠色供應鏈管理概念的認識。1996年美國國家科學基金資助密歇根州立大學的制造研究協(xié)會(MRC)進行了一項“環(huán)境負責制造(ERM)”研究,正式提出了“綠色供應鏈”概念。Steve V. Walton(1998)等認為綠色供應鏈管理就是將供應商加入到企業(yè)的環(huán)境戰(zhàn)略中,其核心是將集成管理的思想應用到綠色供應鏈的領域中。M. H. Nagel(2000)認為綠色供應鏈的管理涉及到產品的使用、組成以及生產的全過程,并且強調在供應鏈范圍內達成一種長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略關系。Zsidisin和Siferd(2001)認為綠色供應鏈管理是為了環(huán)境友好地設計、采購、生產、分銷、使用及再使用等而在供應鏈內采取的管理策略、行動及所形成合作管理等。汪應洛等在前人的研究基礎上將綠色供應鏈進行了系統(tǒng)的細分,將其分為:生產子系統(tǒng)、消費子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)及環(huán)境子系統(tǒng),其構成要素包括:供應商、制造商、分銷者、消費者、回收商等,其概念模型如圖1所示。

綠色供應鏈管理是提升環(huán)境管理效率的重要手段,盡管其提出的時間比較短,但已得到各個領域的關注;從研究現(xiàn)狀來看,現(xiàn)有研究主要表現(xiàn)為以下三個方面:

1.研究方法與手段主要依賴于案例研究、問卷調查等,定性的研究較多而定量的研究較少;更多的研究者關注于某一產業(yè)如何進行綠色供應鏈管理。

2.研究成果大多集中在概念層與操作層兩個層次,在上述文獻中大多數(shù)研究者均提出了自己對綠色供應鏈或者環(huán)境意識采購、環(huán)境意識供應鏈等相似概念的理解,其所提出的概念更多強調的是將環(huán)境因素加入到供應鏈管理中,而綠色供應鏈與一般供應鏈在內涵與運作上的區(qū)別沒有得到深入研究。

3.強調集成的思想來研究環(huán)境管理問題,集成管理成為綠色供應鏈管理的重要支柱與手段之一,同時也是現(xiàn)有研究成果共識之一。

三、石油行業(yè)綠色供應鏈管理的內涵及其結構模型

從產業(yè)組織的角度來看,石油產業(yè)是指勘探、開發(fā)、儲運、加工和銷售石油。石油產品的企業(yè)集合具體來說,它包括石油開采業(yè)、石油加工業(yè)及石油化工業(yè)。石油開采業(yè)是指勘探開發(fā)石油資源的企業(yè)集合,統(tǒng)稱為上游;石油加工業(yè)是以石油、天然氣為原料生產石油產品的企業(yè)集合,與石油及天然氣的儲運、石油銷售一起統(tǒng)稱為下游。隨著產業(yè)的融合,原先屬于化學工業(yè)細分類之一的石油化工業(yè)也融入了石油產業(yè),使得石油產業(yè)鏈向前延伸了一步。所以,石油企業(yè)就形成了以石油天然氣的勘探開發(fā)為上游,以石油天然氣的儲運、煉制、化工、銷售為下游的一條產業(yè)供應鏈,其大致可分為物資供應、油氣勘探、油氣開發(fā)、運輸、煉化、成品油銷售、客戶等環(huán)節(jié),如圖2所示。

就供應鏈上各環(huán)節(jié)來看,石油行業(yè)供應鏈比一般的供應鏈關系更為復雜。石油行業(yè)供應鏈各企業(yè)間的關系既包括企業(yè)間的獨立法人關系,也包括企業(yè)內隸屬關系,還包括系統(tǒng)內的關聯(lián)關系,但整個供應鏈的協(xié)調運作還需要依靠核心企業(yè)來驅動。

從石油行業(yè)的管理體制來看,在整個石油行業(yè)供應鏈中,由于石油勘探與生產公司在石油產品的形成過程中起著最為重要的作用,因此,它是石油行業(yè)供應鏈上的核心企業(yè)。本文以此為基礎,構建了石油行業(yè)綠色供應鏈管理結構模型,如圖3所示。圖中實線部分表示物流和信息流的過程,虛線部分表示綠色供應鏈的回收全過程;油氣勘探、開發(fā)、運輸、煉化、銷售及消費過程都會產生污染和浪費,是實現(xiàn)回收、再利用等逆向物流的動力;社會環(huán)境系統(tǒng)是指社會文化、法制、倫理道德等因素,以及提供的資源、廢棄物的回收再利用,它規(guī)范、激勵、約束和引導石油企業(yè)的生產經(jīng)營活動,促使對環(huán)境破壞減少,促進社會、企業(yè)、環(huán)境相容。

四、加強石油行業(yè)綠色供應鏈管理的措施及對策

我國經(jīng)濟發(fā)展的速度很快,但同時也帶來了很多負面效應。環(huán)境問題已成為嚴重的社會和經(jīng)濟問題,制約著當前和未來的經(jīng)濟發(fā)展和人們生活環(huán)境質量的提高。我國石油企業(yè)引入綠色供應鏈管理理念、實施綠色供應鏈管理戰(zhàn)略已成為提高國際競爭力和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,針對問題,結合我國石油企業(yè)實際情況,提出以下對策建議:

1.樹立綠色觀念,重視環(huán)保工作。石油行業(yè)實施綠色供應鏈管理是一種全新的管理理念,它要求企業(yè)著眼于長遠利益,以整條供應鏈為出發(fā)點,要求石油企業(yè)的高層領導首先應樹立環(huán)境意識,把經(jīng)濟目標、環(huán)境目標和社會目標同整個供應鏈的實施緊密聯(lián)系起來。同時還應通過學習和培訓等方式進一步強化員工的環(huán)保意識,讓全體員工都真正感受到企業(yè)對環(huán)保的重視,從而自覺參與到其中來,使“綠色”慢慢變?yōu)槠髽I(yè)文化的一部分。

2.政府為綠色供應鏈的實施提供法制規(guī)范和保障。政府應在借鑒發(fā)達國家環(huán)境保護規(guī)制經(jīng)驗的基礎上,結合國情,進一步完善法制建設,提高對污染源的懲罰標準和打擊力度,而且通過法律法規(guī)來降低傳統(tǒng)制造模式的報酬率,為綠色供應鏈運行提供良好的競爭環(huán)境。同時政府還應加強綠色供應鏈基礎設施建設,為綠色供應鏈構建提供良好的基礎環(huán)境。

3.將BPR與綠色供應鏈管理有機結合。BPR是一種新的管理思想,其核心是從本質上重新思考、設計和改變在舊的環(huán)境下形成的按職能部門進行運作和考核的機制,有效地建立跨越職能部門的業(yè)務流程,變過去按職能部門劃分進行“內部橫向型任務管理”的機制,為“跨職能部門的縱向型任務流程管理”,從而提高企業(yè)的整體運行效率和核心競爭力,降低由于環(huán)保不達標而導致的供應鏈中斷或延誤的風險,減少石油企業(yè)的損失,完善綠色供應鏈管理。

4.石油企業(yè)應加強技術支撐。由于信息技術的發(fā)展,使得供應鏈管理的水平得到空前提高,供應鏈思想的效能也得到了充分發(fā)揮。綠色供應鏈管理能夠取得優(yōu)勢的基礎是有先進的技術做支撐,石油企業(yè)一直都是信息化、網(wǎng)絡化的先鋒,現(xiàn)在更要將這種優(yōu)勢保持下去,繼續(xù)重視IT技術的研究與應用,用信息化帶動工業(yè)化,實現(xiàn)供應鏈范圍內信息流、物流、資金流、業(yè)務流和價值流的整合,全面支持石油行業(yè)高速化、規(guī)?；陌l(fā)展,贏得競爭優(yōu)勢。

5.要把環(huán)境責任納入石油企業(yè)的戰(zhàn)略管理中來。企業(yè)只有承擔起一定的社會責任,樹立社會形象,才能融入社會中。在綠色浪潮席卷全球的背景下,這種社會責任就是環(huán)保責任。從長期看,環(huán)境壓力的刺激使石油企業(yè)在環(huán)境投資改造中不斷進行技術改造、技術(綠色)革新和管理創(chuàng)新,從而提高了企業(yè)的競爭力。另外,推行綠色供應鏈管理可使企業(yè)污染物排放量減少,減輕末端處置的負荷,使污染處置設施投資及其運行費用降低,通過對污染與廢物實行源頭削減從而避免了后續(xù)的環(huán)境風險與成本,提高了生產率。

五、結論

本文主要研究了石油行業(yè)綠色供應鏈管理的內涵及其以石油勘探生產為核心的綠色供應鏈管理結構模型,以及加強石油行業(yè)綠色供應鏈管理的措施與對策。但是由于認識和經(jīng)驗不足,以及技術落后等原因,石油行業(yè)的綠色供應鏈管理的研究和應用還沒有深入展開,需要加強石油行業(yè)綠色供應鏈的實施模式、績效評價體系、評價方法、評價模式、決策支持系統(tǒng)、激勵機制的設計、綠色技術、綠色供應鏈的成本管理等方面的研究,來提高石油行業(yè)綠色供應鏈的整體水平,維護良好的生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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篇7

關鍵詞：技術創(chuàng)新；石油峰值；系統(tǒng)動力學

一、 理論概念介紹

1.1 技術創(chuàng)新概念及理論

傅家驥認為技術創(chuàng)新是企業(yè)家抓住市場的潛在盈利機會，以獲取商業(yè)利益為目標，重新組織生產條件和要素，建立起效能更強，效率更高和費用更低的生產經(jīng)營系統(tǒng)，從而推出新的產品、新的生產工藝方法，開辟新的市場、獲得新的原材料或半成品供給來源或建立企業(yè)的新的組織，它是包括科技、組織、商業(yè)和金融等一系列活動的綜合過程。[1]

在這里認為所謂技術創(chuàng)新就是從新產品或新工藝設想的產生開始, 經(jīng)過研究與發(fā)展、工程化、商業(yè)化生產, 直到市場應用, 取得良好經(jīng)濟效益的完整過程的一系列活動。它是技術與市場的結合, 是科學技術轉化為社會生產力的具體體現(xiàn), 是當今促進技術進步, 實現(xiàn)經(jīng)濟增長的主要方式。

技術創(chuàng)新成功指成功的技術創(chuàng)新必然加速推動長期盈利增長，在一定評估期限內，具體表現(xiàn)為在經(jīng)濟收益、市場狀態(tài)和主體素質等方面單獨或同時取得較高的期望效益。

與一般意義上的技術創(chuàng)新及其成功的標準不同的是，作為關乎國計民生的油氣能源產業(yè)，石油工業(yè)技術創(chuàng)新的目標不僅在于企業(yè)所獲得的經(jīng)濟效益，還在于企業(yè)所承擔的社會效益。因此石油工業(yè)領域技術創(chuàng)新的投入不僅被經(jīng)濟效益決定，更受到社會效益的左右，在我國尤為明顯。

1.2 石油峰值概念及爭議

全球石油供給能力一直是人們關注的焦點問題[2]。

對石油峰值問題的研究始源于1949年，以M.K.Hubbert的論文Energy from fossil fuels為標志[3]。美國著名地質學家Hubbert在上世紀50年代成功預測了美國本土48個州的石油產量將在1970年前后達到峰值，該理論認為任何一種有限的資源都會遵循一個基礎規(guī)律：生產由零開始，然后產量逐漸增長，直到一個無法超越的峰值（Hubbert peak），一旦達到峰值，產量逐漸降低，直至該資源被采盡。此外Hubbert認為地質學家對油田內石油分布的了解需要一個過程，生產者總是先生產容易得到的油，因此在油田生命周期的青年期，產量快速上升；但不久隨著油田開采程度的不斷提高，容易開采的石油逐漸變少，要開采剩余石油儲量的難度越帶越大，油田產量開始下降。

石油峰值研究協(xié)會（ASPO）創(chuàng)始人科林.坎貝爾關于石油峰值的定義是：由于石油是不可再生資源，任何油田、國家、地區(qū)乃至世界的石油產量在逐漸增加到最大之后都會開始遞減，這個最大值就是石油峰值[4]。

當然并不是所有專家學者都認同“石油峰值”理論，世界能源巨頭BP公司首席經(jīng)濟學家彼得.戴維斯就認為不存在絕對的資源極點。沙特阿拉伯國有企業(yè)、世界最大的石油公司沙特阿美石油公司高管表示，全世界之開采了一萬億桶原油，約占地球5.7萬億桶的總開采原油儲量的18%，所以他認為石油產量即將到達峰值的理論站不住腳并且宣稱全世界至少還有100多年的充足原油儲量。此外不少反對“峰值論”的人士堅持認為世界石油資源是很豐富的，北極，深海以及各種非常規(guī)油氣資源都存在人類可以利用的大量石油資源，不必為此憂心忡忡。美國地質調查局也樂觀認為，世界石油與天然氣資源量為33450億桶，剩余石油儲量可輕松滿足2020年前的需求[5]。

二、 技術創(chuàng)新對石油工業(yè)的影響

2.1 技術創(chuàng)新對油氣勘探開發(fā)的影響

20世紀石油工業(yè)突飛猛進，在東亞、中亞，北美、中東先后發(fā)現(xiàn)了一批大型和特大型油氣田。這些成果基本都源于高新技術或高科技的發(fā)展，如高分辨率和四維地震技術，欠平衡鉆井和完井技術、測井成像和核磁共振測井技術等。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，面對更加復雜的地質條件石油勘探開發(fā)技術必須有新的更大的發(fā)展。石油產出量增長是石油工業(yè)經(jīng)濟增長的第一要素，在歷史上科學技術進步為石油儲量增長提供了巨大動力。20世紀60-70年代世界上曾流行石油儲量短缺，石油工業(yè)很快步入窮途的預言。然而1970年后，世界石油工業(yè)的發(fā)展完全否定了這種悲觀的論調。1971―1996年的26年間，世界石油總產量為806.4億噸，但新增儲量達到1610億噸。到1997年初，全球石油探明儲量已由1971年的729.4億噸上升到了1537.2億噸，石油儲采比由28.3提高到了43.1。1980―1999年的20年間，全球石油產量基本保持在30億噸左右，期間累計采出原油600多億噸，而世界石油剩余探明可采儲量1980年僅為880億噸，到1999年增加到了1386億噸。2000年石油和天然氣剩余探明儲量分別為1409億噸和149萬億立方米，可謂“越采越多” [6]。

世界石油工業(yè)儲產量的穩(wěn)步增長，離不開科學技術的進步。近年來世界石油勘探面臨更加嚴峻的形勢，勘探向深層、深水和邊遠地區(qū)、極地地區(qū)等地下和自然地理條件困難的地區(qū)發(fā)展?？碧匠墒於仍絹碓礁?，已發(fā)現(xiàn)油氣田的勘探成熟區(qū)仍然是常規(guī)油氣勘探的主戰(zhàn)場。由尋找巨型油氣藏向同時尋找中、小型油氣藏的方向發(fā)展。

石油工業(yè)的未來充滿了機遇和挑戰(zhàn)，許多技術，比如仿生井、納米機器人、千兆級網(wǎng)絡模擬技術以及其他技術，雖然已經(jīng)起步，但仍然有許多技術難題沒有解決，但可以肯定的是這些技術的發(fā)展必將使油氣勘探開發(fā)進入新的階段。技術創(chuàng)新對于油氣勘探開發(fā)至關重要。

2.2 技術創(chuàng)新對非常規(guī)油氣資源的影響

非常規(guī)油氣資源包括頁巖油、超重油、油砂礦、頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣及讓天然氣水合物等。當前非常規(guī)油氣資源是最為現(xiàn)實的接替能源，在世界能源結構中扮演著日益重要的角色[7]。國家在2008年對全國的非常規(guī)油氣資源進了了初步評估，結果表明，全國煤層氣可采資源量10萬億m3,頁巖氣資源量是26萬億m3；估計致密砂巖氣資源量12萬億m3；頁巖油資源量是476x108t，超重油和油砂資源量超過59.7x108t，天然氣水合物70萬億m3。中國非常規(guī)油氣資源有著巨大的潛力[8]。

這里簡要介紹下頁巖油、超重油和油砂在我國的發(fā)展情況。頁巖油資源在我國十分豐富，按已探明的油頁巖資源統(tǒng)計，全國油頁巖資源儲量為7199.37x108t,我國儲量位居世界第四。根據(jù)最新的油頁巖資源評價顯示我國油頁巖資源規(guī)模大、分布廣、勘查程度低、含油率中等偏好。目前我國有頁巖的開發(fā)已經(jīng)邁出關鍵步伐。據(jù)悉遼寧省撫順礦業(yè)集團2005年產頁巖油約20x104t，2009年產量接近40x104t。我國油砂資源也比較豐富，其目前正處于規(guī)?；_發(fā)的前期試驗階段。此外重質油瀝青資源分布廣泛儲量豐富，已在15個大中型含油盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)了近百個重質油油氣藏，成帶分布且規(guī)模大。我國的重質油、瀝青主要產于中、新生代的陸相地層。預計我國未發(fā)現(xiàn)的重質油資源約為250x108t，瀝青資源潛力更大。

作為重要的接替能源，非常規(guī)油氣資源的開發(fā)利用有著非常重要的戰(zhàn)略意義，中國油氣工業(yè)中心向非常規(guī)油氣資源過渡只是個時間問題[9]。但是由于我國非常規(guī)油氣資源往往存在于復雜特殊的地質條件中，部分開發(fā)技術適用性差、不成熟，開發(fā)成本高；低滲透儲層單井產量低，缺乏有效增產技術；綜合利用率低，所以政府應盡快組織和引導跨部門、跨學科的全國性系統(tǒng)資源評價與研究工作，加快技術創(chuàng)新步伐，以推進產學研結合，為非常規(guī)油氣資源的大規(guī)模開發(fā)鋪平道路。

非常規(guī)油氣資源的成功開發(fā)與利用,將可以彌補未來很長一個時期常規(guī)油氣資源的不足,為我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供能源保障[10]。用技術創(chuàng)新大力發(fā)展非常規(guī)油氣資源大有可為。

三、 技術創(chuàng)新――石油生產系統(tǒng)模型建立

技術創(chuàng)新對石油工業(yè)的影響應該是顯著的，在這里以系統(tǒng)的觀點和方法討論技術創(chuàng)新對于石油峰值的影響。

3.1 Hubbert SD模型[11]

圖1是一個最簡單的Hubbert曲線SD模型流程圖，模型中有兩個存量，分別是累計產量（cumulative-pro）和累計已探明儲量（accumulative-proved-reserves），還設計了四個流量，分別是實際年生產量（actual-production），由Hubbert曲線公式算出的年生產量（Hubbert-prd），已探明儲量（proved-reserves）以及每年增加的探明儲量（annual-proved-reserves-addition）。模型還包括五個輔助變量，它們包含成長系數(shù)（a），歷史年生產量（prd），最終可采儲量（ultimate-reserves），年探明儲量（actual-proved-reserves）和儲量年增加量（delta-reserves）。五個輔助變量中只有儲量年增加量（delta-reserves）是內生的，它取決于流量已探明儲量（proved-reserves），其余四個輔助變量皆是外生變量，外生變量中歷史年產量(prd)和年探明儲量(actual proved reserves)是表函數(shù)。

3.2 技術創(chuàng)新――石油產量關系分析

石油工業(yè)是一個資金密集，技術密集型的行業(yè)，往往技術創(chuàng)新的影響十分顯著。首先表現(xiàn)在技術創(chuàng)新所引發(fā)的重大基礎理論的突破，尤其在地質勘探領域的每一次理論突破都會帶來石油工業(yè)的一次進步，從歷史來看一些大油田的發(fā)現(xiàn)總是伴隨著地質理論的更新，如何保證理論緊隨步伐以及理論與實踐結合，需要企業(yè)對各個研究機構研究中心投入巨大的人力物力，而且不能急功近利。

理論的突破可能使最終可采儲量有所增加。國外石油公司在技術基礎理論研究方面投入大量的工作，取得了明顯實效，相比之下我們的差距太大，所以技術創(chuàng)新必須從基礎工作入手，從基礎理論抓起，堅持不懈[12]。20世紀20―50年代石油勘探方面，由“前期地質時期”進入到背斜理論時期。重力、地震折射波和地震反射法開始使用，使人們在平原和盆地地區(qū)都能從事油氣勘探活動。20世紀60―70年代，石油地質理論方面誕生了板塊構造理論；地震勘探技術方面出現(xiàn)了疊加技術和數(shù)字記錄儀；數(shù)字計算機也開始應用于石油行業(yè)。80年代以后，新的科學技術革命為石油工業(yè)的發(fā)展注入了新的活力，特別是以計算機、信息技術為特征的知識經(jīng)濟為石油工業(yè)的發(fā)展帶來了新理論、新方法和新工藝，主要有：盆地模擬、油氣藏描述和數(shù)值模擬等，同時還有水平井，分支井鉆井技術、小曲率半徑水平井、連續(xù)油管鉆井、自動化鉆井等。

技術創(chuàng)新引起的油氣開發(fā)核心技術的發(fā)展和成果的取得往往作用于采收率，間接影響石油年生產量，或者由于新的技術是原來不易開采的儲量得以開采，由此直接影響實際年生產量，比如仿生井技術。當然技術和成果不能立刻就轉化為產量，期間可能需要逐步的實驗逐步的普及，因此需要一定的延滯才能發(fā)揮作用。

技術創(chuàng)新帶來的尤其勘探核心技術和成果的出現(xiàn)，比如地球科學物理技術的進步，以及新興的千兆級網(wǎng)絡模擬技術都將使探明的儲量有所增加。

技術創(chuàng)新還能促進非常規(guī)油氣資源的發(fā)展，如前文所述我國非常規(guī)油氣資源往往存在于復雜特殊的地質條件下，開發(fā)技術落后，開發(fā)成本高，綜合利用率差，而我國的非常規(guī)油氣資源又十分豐富。因此技術創(chuàng)新引領下的非常規(guī)油氣資源技術進步必然能夠為非常規(guī)油氣資源大規(guī)模開發(fā)鋪平道路，立竿見影的是非常規(guī)油氣資源年產量的快速增加。

總之，相關關鍵技術、基礎理論上的重大突破，或者設備上的創(chuàng)造改進都間接或直接的影響到石油產量。

現(xiàn)考慮技術創(chuàng)新的對石油工業(yè)的影響后，在Hubbert曲線系統(tǒng)動力學流程圖的基礎上進行改進可建立如下所示的關系圖。

圖上容易看出這里新增加了若干指標，從而將技術創(chuàng)新對產量的影響引入了石油產量系統(tǒng)。結合上文分析，簡單列舉技術創(chuàng)新影響石油產量的幾條因果反饋回路。

（1）技術創(chuàng)新資金――各類科研機構、研究中心、高校研究院科研強度――基礎理論突破――最終可采儲量――年油產量――收入――技術創(chuàng)新資金；

（2）技術創(chuàng)新資金――各類科研機構、研究中心、高校研究院科研強度――油氣開發(fā)核心技術和成果――采收率――實際年生產量――年油產量――收入――技術創(chuàng)新資金；

（3）技術創(chuàng)新資金――各類科研機構、研究中心、高校研究院科研強度――油氣勘探核心技術及成果――年探明儲量――已探明儲量；

（4）技術創(chuàng)新資金――各類科研機構、研究中心、高校研究院科研強度――非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)技術及成果――非常規(guī)油氣年產量――實際年生產量――年油產量――收入――技術創(chuàng)新資金。

從圖中還可以清晰看到石油產量被各種技術創(chuàng)新及其成果所決定，而技術創(chuàng)新則被社會需求，企業(yè)意愿以及國家意志等多種力量所決定?？梢哉f，正是這多種力量的存在迫使石油工業(yè)必須進行技術創(chuàng)新，從而保證石油工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

模型的程序請參見Tao的論文[13]。對圖1的流圖輸入我國石油工業(yè)的相關參數(shù)，運行后得出下圖。

從圖中看出在這個模型（成長率a=0.057，最終可采儲量ur=140億噸）下我國石油峰值將在2020年左右達到，且峰值產量不超過2億噸。

從圖中所顯示的關系看到在技術創(chuàng)新的作用下，我國石油峰值絕對不是2億噸，應該遠高于此，而且在技術進步，非常規(guī)油氣等聯(lián)合影響下，峰值到來時間也絕不是圖3所顯示的2020年。且可以預見我國的石油產量應呈現(xiàn)下圖所示趨勢。

由圖4可以看到在技術創(chuàng)新作用下石油峰值并不是簡單的鐘形曲線，也不簡單只是發(fā)生――發(fā)展――興盛――衰減――消失的過程，而將是一個發(fā)生――發(fā)展――興盛――開始衰減――再發(fā)展――再興盛的波浪式反復過程，其形狀將是類似于若干個小鐘型曲線疊加在一起波浪。雖然不否認以石油為主的化石能源最終會退出歷史的舞臺，但是本文看法仍與傳統(tǒng)的峰值理論有顯著不同。

傳統(tǒng)的“石油峰值”理論是用靜態(tài)的片面的眼光來看待事物，忽略了事物的動態(tài)發(fā)展的規(guī)律，忽略了人類的主觀能動性，忽略了技術創(chuàng)新技術進步所帶來的生產力的飛躍，忽略了人們對事物循序漸進的認識過程。有理由相信隨著技術的創(chuàng)新，人類對化石能源認識和理解的不斷完善，石油峰值會盡可能晚的到來而且處于峰值的時間會很長而不是到達峰值后就迅速顯著的下降。曾經(jīng)有學者認為，中國將在2015年迎來石油峰值，峰值產量為每年 1.9x108t[14]。但是國家統(tǒng)計局1月20日統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年，中國天然原油產量為2.03億噸，同比增6.9%[15]。這一產量遠高于所謂的“峰值產量”，而且可以預見的是產量會進一步增加。

四、 結論

誠然事物一般會經(jīng)歷孕育、生長、成熟、衰老及消亡的過程，本文也不否認以石油為主的化石能源最終將退出歷史舞臺。但是從歷史角度來看，事物是不斷發(fā)展變化的，人類的主觀能動性是無限的，縱觀世界石油工業(yè)發(fā)展，技術創(chuàng)新多次打破了石油儲量短缺石油工業(yè)窮途末路的預言。目前石油工業(yè)所面臨的困境在于技術和理論瓶頸的限制，一旦打破又是一番新的天地。

因此本文認為在技術創(chuàng)新的作用下石油峰值并不會很快到來，石油產量在社會需求、企業(yè)意愿、政府意志等多方力量的作用下呈波浪式的向前發(fā)展，石油峰值的到來是需要過程的。

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作者簡介：

篇8

關鍵詞：科技論文；表格設計；編輯加工

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0116-02

科技論文中大量使用表格進行內容表述，因為表格可以使所表述的內容條理清楚、邏輯分明[1]。在表格的使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，對此人們進行了很多這方面的研究，但諸如表題表述籠統(tǒng)、欄目空缺、表身數(shù)據(jù)排列邏輯性不強、表格橫讀豎讀混亂等表格不具自明性等的問題仍然存在，為此筆者試圖通過2個實例分析指出如何避免這些問題。

一、實例1

圖1為取自文獻[2]中的表格。該表格存在表題表述籠統(tǒng)、欄目空缺、表身數(shù)據(jù)缺乏對比性、缺20年的含水率數(shù)據(jù)、表中數(shù)據(jù)與文中的表述未對應。

1.表題給出的信息籠統(tǒng)，不對照原文便不知所云。原文作者設計了2種方案，一種是所造裂縫為不均勻縫的開發(fā)方案，一種是所造裂縫為均勻縫的開發(fā)方案。對不均勻縫的開發(fā)方案又細分為4種。因此是對5種方案的開發(fā)指標模擬結果進行對比。

2.欄目空缺。為什么會出現(xiàn)欄目空缺呢？圖1所示表格不是傳統(tǒng)的縱讀法的三線表，它是一個橫讀的三線表。如果采用橫讀的方式，那么缺失的欄目就可用“方案編號”來表示這一行的數(shù)據(jù)所代表的屬性或特征了。但人們仍然按習慣采用豎讀方式去讀，那么圖1表格第1列是各個量和單位的集合，沒有共性，所以提煉不出具體的欄目名稱，因此有些期刊就索性將其空在那里了。

3.圖1表格中的數(shù)據(jù)是按開采時間來集中數(shù)據(jù)的，而給出的表格實際上是要進行不同開發(fā)時間段的開發(fā)指標對比的，也即要進行累產油量和含水率這兩個開發(fā)指標的對比，由此得出哪個方案開發(fā)效果好。但圖1給出的表格沒有按這種邏輯關系來排列數(shù)據(jù)，導致表身數(shù)據(jù)缺乏對比性。

4.圖2為經(jīng)過整理的表格。通過整理，發(fā)現(xiàn)圖1表格還缺乏20a的含水率數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)沒有歸類，致使有些數(shù)據(jù)缺失了也未引起注意。

5.表中數(shù)據(jù)未與正文中的分析對應起來。例如文章中說“從表2中看出：中間縫長、兩端縫短的情況可以大大延緩見水時間，各階段產油量均大于均勻縫”，這句話表達的實際上是方案2的情況，其5、10、20a的累產油量均大于均勻縫方案的；但“大大延緩了見水時間”從表2中看不出來，沒有依據(jù)。并且圖1中的表2還缺乏20a時的含水率數(shù)據(jù)。

由以上分析看出，編輯人員在加工表格時，首先要分清這個表格是橫讀還是豎讀，欄目名稱設置是否合理，表題的表達對表格內容的理解是否起到幫助作用，表身數(shù)據(jù)排列是否符合邏輯。編輯人員自己首先要理解表格所反映的內容，如果不能理解，就要與作者溝通，引導作者修改表格，使修改后的表格真正具有自明性。圖2為修改后的表格形式。

二、實例2

圖3為取自文獻[3]的表格。該表格存在表頭欄目名稱與表題內容重復以及表格中數(shù)據(jù)中斷的問題。

1.根據(jù)卡線表與三線表的轉換規(guī)則[1]，表頭欄目名稱“生長指數(shù)”可通過表題表達出來，刪除表格中的“生長指數(shù)”及表格線，同時對表題內容進行對應的修改。修改后的結果如圖4所示。

2.表格中除“中部構造帶”對應列的數(shù)據(jù)是完整的，其他兩列均有空白單元格。對于這種未填數(shù)據(jù)的單元格，需要在表格中給出“（未測）”“（未發(fā)現(xiàn)）”“（未統(tǒng)計）”“（不詳）”等說明，不能在單元格中留下空白[4]。因此在編輯加工表格的過程中，對未填數(shù)據(jù)的單元格，需與作者溝通，就具體情況在空白單元格中添加上相應的注釋（圖4表格中的*是需要與作者溝通后填上的內容）。

從以上實例分析可以看出，要將科技期刊論文中的表格加工到位，編輯人員首先要理解表格內容，如果不清楚，需要與作者溝通，以使加工出來的表格具有自明性。

參考文獻：

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篇9

油田堵水包括在生產井堵水和在注水井調整吸水剖面兩種措施。堵水劑一般是指用于生產井堵水的處理劑, 調剖劑則是用于注水井調整吸水剖面的處理劑, 兩種劑有共性, 也有特性,但以共性為主, 多數(shù)情況兩劑可以互相通用。為方便起見, 有時把兩種劑統(tǒng)稱為堵劑?？梢酝ㄓ玫亩聞? 在使用時性能上需作適當調整。一般情況下, 用于堵水時用量較少, 相應的可泵時間較短, 要求強度較高。用于調剖時用量較大, 可泵時間則要求較長, 有些劑需用延遲凝膠技術或雙液法注入工藝才能滿足大劑量注入的要求。當然也有一些劑不能或不宜通用。

堵水調剖技術要在油田應用中獲得成功、產生效益，除有好的堵劑外，還必須深入研究油藏及處理工藝，三者互相配合，不可偏廢。

二、油田化學堵水調剖開發(fā)研究

1.堵水調剖物理模擬

由于油田在開采過程中，無法預知地底的實際情況，僅能夠依據(jù)地面影像、超聲波、附近區(qū)域地質等情況預測地層下實際的油層情況，因此通過微觀模擬技術和核磁共振成像技術研究了聚合物凍膠在多孔介質中的充填、運移和堵塞規(guī)律，從而初步模擬化學堵水調剖劑在深入地層之后的具體情況，例如：聚合物凍膠提高注入水的波及體積、調整吸水剖面、改善水驅采收率的微觀機理。從整個研究表面，凍膠類的調剖劑能夠對高滲透的大孔道實現(xiàn)堵塞，強迫注入水向低滲透層進行擠壓，這擴大了注入水的波和體積，從而提高了注入水的利用率。

注入水進入低滲透層后使原來未驅動到的原油被驅替出來，提高了產油量和階段采出程度。同時，試驗對層內堵水調剖時的堵劑用量、調剖時機、段塞個數(shù)等因素對堵水調剖效果的影響進行了研究，結果表明：多段塞效果好于單段塞；調剖時機越早越好；堵劑用量越大越好，但從經(jīng)濟效益考慮，認為0.2PV較為合適。

影響凍膠類堵荊封堵效果因素分析

從凍膠類堵水效果進行分析表明了，凍膠類堵劑隨著堵后注水速度的增加封堵率下降，且兩者具有較好的雙對數(shù)直線關系；弱凍膠隨著滲透率的增加封堵率下降，強凍膠可使不同滲透率的巖心的滲透率減少到近似同一個值，同時對凍膠類堵劑堵水不堵油的機理進行了探討。

2.堵水調剖優(yōu)化設計和決策技術研究

2.1堵水調剖數(shù)值模擬技術研究

進行堵水研究之前，必須對堵水的調剖數(shù)值進行了解，通過堵水模擬軟件則可以以及影響堵水調剖效果的有關參數(shù)及基本規(guī)律進行了研究，并對現(xiàn)場以堵水調剖為主的進行整體綜合治理的區(qū)塊進行了歷史擬合、優(yōu)化設計，效果較好，符合率較高。

2.2壓力指數(shù)(PI)法的決策技術

石油大學和勝利油田合作研究的PI決策技術在油田應用中取得良好效果。PI值由注水井井口測得，是與地層系數(shù)(滲透率與油層厚度的乘積)有關的壓力平均值。PI決策可解決6個方面的問題：判斷區(qū)塊調剖的必要性；決定區(qū)塊需調剖的注水井；選擇適當?shù)恼{剖劑；計算調剖劑用量 評價調剖井的調剖效果；判斷調剖井下一次施工時間。PI決策方法已在勝利、大港、中原等油田十幾個區(qū)塊中得到應用．效果較好

三、我國化學堵水調剖劑的應用現(xiàn)狀

我國的化學堵水調剖劑發(fā)展非?？欤移贩N非常多，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，已經(jīng)在油田中應用過的堵水調剖劑已經(jīng)約達70多種，以下將分別作介紹：

1.水泥類堵水劑

水泥類堵水劑是大部分是通過水泥顆粒較大，使用水泥堵水可以適用于各種溫度和環(huán)境，由于其存在著價格便宜、強度大的特點，水泥堵水劑在當前還配合其他堵水劑一起使用，以便達到最佳的使用效果。水泥堵水劑由于水泥的顆粒大，不容易滲透，所造成的封堵區(qū)域則是永久性的，一旦形成著產生水泥隔離直接隔離區(qū)域。其主要的產品是微粒水泥和新型水泥添加劑。

2.樹脂類堵水劑

能夠作為堵水劑的樹脂主要包括酚醛樹脂、脈醛樹脂、糠醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。這些樹脂包含著較強的韌性，他們在催化劑的使用下，能夠在形成堅硬的固體堵塞孔和裂縫修補，其主要的用途在于油井堵水、堵竄、堵裂縫, 堵夾層水。其優(yōu)點在于強度高，有效期長，缺點是成本高、沒有選擇性、誤堵油層后解除困難。近年來純樹脂類堵水劑的應用已較少。

3.無機鹽沉淀類調剖堵水劑

主要以水玻璃場為主。水玻璃由和組成。按二者含量分為原硅酸鈉?、正硅酸鈉? 住、二硅酸鈉?。與的摩爾比稱為模數(shù), 是水玻璃的一個主要特征指標。模數(shù)小生成的凝膠強度小, 模數(shù)大則生成的凝膠強度大。國內產品一般在一。硅酸鈉溶液中加入酸性物質后先生成單硅酸, 后縮合成多硅

酸。多硅酸具有長鏈結構, 可形成空間網(wǎng)狀結構, 呈現(xiàn)凝膠狀, 稱為硅酸凝膠, 在地層中起堵塞作用。為適應高溫應用的需要, 可加入醛、醇或氧化物等, 以延遲凝膠時間。

4.粒類堵水調剖劑

顆粒類堵水調剖劑品種較多, 油田使用的品種可分為以下幾個小類非體膨比顆粒果殼粉、青石粉、蚌殼粉、石灰乳等。體膨性聚合物顆粒輕度交聯(lián)的聚丙烯酸胺顆粒、聚乙烯醇顆粒等。土類包括膨潤土、粘土、黃河土、安丘鈉土、夏子街鈉土以及溶液一土類, 鉻凍膠一夏子街鈉土等。

顆粒堵劑是一種經(jīng)濟有效的堵劑, 尤其是高滲透、特高滲透地層, 需要進行深部處理的大孔道地層用顆粒類堵劑處理可獲得明顯的效果。在顆粒堵劑中近年來使用較多的是土類和體膨性顆粒, 土類與聚丙烯酞胺溶液或其凝膠配合使用效果更好, 既可增強堵塞作用, 又可防止或減少顆粒運移。使用顆粒堵劑時顆粒的粒徑必須與地層的喉道半徑配伍, 顆粒粒徑為喉道半徑的一時, 堵塞效果最好。大于這個粒徑范圍時不易進人, 小于這個范圍則易于運移。土類堵劑價格便宜, 原料易得, 近年來在勝利、中原、大港等高滲透油田大面積推廣使用, 已獲得良好的經(jīng)濟效益。

5.泡沫類

泡沫分為二相泡沫和三相泡沫, 前者包括起泡劑和水溶性添加劑, 后者還含有固相如膨潤土、白粉等。三相泡沫比二相泡沫穩(wěn)定得多, 故現(xiàn)場多使用三相泡沫。三相泡沫的調剖機理是依靠穩(wěn)定的泡沫流體在注水層中迭加的氣液阻效應―賈敏效應, 改變吸水層內的滲流方向和吸水剖面, 減緩主要水流方向的水線推進速度和吸水量擴大注入水的掃油面積、波及體積和驅油效率。

四、對堵水調剖研究和應用工作的幾點建議

1.加強堵劑系列化研究，研制適合高溫深井和特殊油田使用的耐溫、耐鹽堵劑；加強適臺層內水和無法卡封作業(yè)井封堵用的選擇性堵劑的研究和應用推廣工作

2.加強堵水調剖施工工藝技術研究，針對高含水期后期大厚層層內出水、套管變形無法卡封作業(yè)井出水和底水錐進出水研究配套的選擇I生注入工藝，減少調堵剌對非目的產油層的傷害；做好堵水調剖施工動態(tài)監(jiān)f51lf技術研究，扶而為堵水調剖的效果評價提供科學指導

3.加強探部調剖劑及其配套工藝技術研究，研究深部堵水調剖劑的放置技術、效果預測方法和施工動態(tài)監(jiān)刪技術

4.加強水平井堵水技術研究，研究適合堵水平井底水的技術，解決水平井底水脊進問題。

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篇10

關鍵詞：規(guī)則數(shù)據(jù)體，移動立方體，剖分，可視化

 

1. 前言[1]

科學計算可視化是當前計算機學科的一個重要的研究方向。它的出現(xiàn)有效地解決了目前海量數(shù)據(jù)的高效處理和直觀解釋的難題。科學計算可視化具有多方面的重要意義。它可以廣泛應用于氣象學、石油勘探、計算流體力學、分子生物學、醫(yī)學教育與醫(yī)療、有限元分析等領域。它是發(fā)現(xiàn)和理解科學計算過程中各種現(xiàn)象的有力工具?？茖W計算可視化的實質是，運用計算機圖形學和圖象處理技術將科學計算過程中的數(shù)據(jù)以及計算結果的數(shù)據(jù)轉換為圖象，在屏幕上顯示出來并進行交互處理。其核心是三維數(shù)據(jù)場的可視化。在三維數(shù)據(jù)場的可視化處理中，首先要解決的是尋找一種合適的數(shù)據(jù)結構和數(shù)學模型。當前主要有兩種數(shù)學模型建模方法：采用格網(wǎng)或三角網(wǎng)的基于面片的建模方法；基于體元或體素的模型建模方法。

本文根據(jù)石油勘探和礦產資源勘探過程中所生成的體數(shù)據(jù)，研究并實現(xiàn)了基于三維空間數(shù)據(jù)場的交互式可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本思路是：通過體數(shù)據(jù)的顯示及體數(shù)據(jù)切片和體等值面的生成與顯示，幫助專業(yè)人員研究地下地質狀況，并進行地下礦產方位和儲量的預測。

2. 三維數(shù)據(jù)場交互式可視化系統(tǒng)的構成

本軟件系統(tǒng)包括三個方面的內容，分別是：

（1）體數(shù)據(jù)的處理；

（2）體數(shù)據(jù)的可視化

（3）體數(shù)據(jù)的交互式操作，生成數(shù)據(jù)體切片和數(shù)據(jù)體等值面。

3．體數(shù)據(jù)的處理[3]

體數(shù)據(jù)可以看作是一個三維空間網(wǎng)格上的采樣點集，每個采樣點包含向量、標量或者張量值。其主要來源有：

①. 測量數(shù)據(jù)，比如醫(yī)學數(shù)據(jù)（計算機斷層掃描（CT）、超聲、X射線等），地震地質勘探數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)、天文學射電望遠鏡獲取的星云數(shù)據(jù)等。

②. 科學計算或者仿真數(shù)據(jù)，如計算流體力學、有限元分析等，這是當前體數(shù)據(jù)的主要來源之一。

③. 幾何實體的體素化數(shù)據(jù)，如工業(yè)造型設計、游戲、大規(guī)模地形可視化等領域中將幾何實體體素化所獲取的數(shù)據(jù)。

體數(shù)據(jù)通常定義在空間網(wǎng)格上，網(wǎng)格結構決定體元的基本形狀，也決定體元之間的相鄰關系。網(wǎng)格結構取決于應用，對繪制有很大的影響。

①. 結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)。這類網(wǎng)格中的數(shù)據(jù)可看作在空間上三組相互垂直的平面公共交點的集合。。邏輯上，結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)可以組織成三維數(shù)組。各個元素具有三維數(shù)組各元素之間的邏輯關系，每個元素有它的層號、行號和列號。結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)分為規(guī)則和非規(guī)則兩種類型。其中規(guī)則結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)又分為均勻網(wǎng)格、等距網(wǎng)格和矩形網(wǎng)格。

均勻網(wǎng)格的特點是：每個體元大小相同，各維比例也完全相同，按照坐標軸方向均勻排列成正方體形狀。每個體元的空間位置及體屬性數(shù)據(jù)可以通過其層號和行、列號計算出來。。來自醫(yī)學的體數(shù)據(jù)大多屬于這種類型。

等距網(wǎng)格的特點是：所有體元大小相同，按坐標軸方向排列成長方體。體元坐標可以表示成(i×dx， j×dy， k×dz )，其中dx，dy，dz為在三個坐標軸上相鄰體元點的距離。

矩形網(wǎng)格的特點是：沿每一坐標軸，體元間距各不相同，但體元仍是沿坐標軸排列的長方體，該類型體數(shù)據(jù)中必須記錄體元坐標，體元坐標可以表示為(x[i],y[j],z[k])，其中x,y,z分別為坐標數(shù)組。

另外一類非規(guī)則結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)，也稱曲線型網(wǎng)格數(shù)據(jù)，這類體數(shù)據(jù)中，每個體元是邏輯上的六面體，相對的面并不要求平行，且每一面的四個頂點可以不共面。這種結構化的網(wǎng)格數(shù)據(jù)也必須記錄體元坐標，體元坐標表示為(x[i,j,k],y[i,j,k],z[i,j,k])。

②. 非結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)中網(wǎng)格間的空間鄰接關系需另外提供，體數(shù)據(jù)中除了必須存儲體元的坐標信息外，還要存儲網(wǎng)格間的連接信息。

③. 混合網(wǎng)格數(shù)據(jù)?；旌暇W(wǎng)格數(shù)據(jù)是以上類型的組合。

由于非結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)可以通過計算幾何方法轉化成結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)，所以本系統(tǒng)實現(xiàn)的是結構化網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

4.體數(shù)據(jù)的交互式操作

4.1 空間坐標的獲取

在許多情況下，不僅需要繪制數(shù)據(jù)的三維真實感圖形，而且要能夠通過輸入設備如鼠標來操縱屏幕上顯示的物體，從不同角度了解數(shù)據(jù)場的細節(jié)、獲取物體的空間坐標。屏幕坐標是二維坐標，體數(shù)據(jù)坐標是三維坐標，在交互式操作中，必須要實現(xiàn)兩坐標系的相互轉變。本系統(tǒng)采用OpenGL中的gluUnProject( GLdouble winX, GLdouble winY, GLdoublewinZ,constGLdouble modelMatrix[16], const GLdouble projMatrix[16],const GLint viewport[4], GLdouble *objX, GLdouble *objY, GLdouble *objZ ) 函數(shù)來實現(xiàn)屏幕坐標到空間三維坐標的轉換。

轉換過程如圖3示。

其中winX,winY是以屏幕左下角為原點的屏幕坐標，modelMatrix[16]為模型視圖矩陣，可以通過GetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX,modelMatrix)得到，projMatrix[16]投影視圖矩陣，可以通過glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATIRX,projMatrix)得到，viewport為視口，可以通過glGetIntergerv(GL_VIEWPORT,viewport)得到，objX,objY,objZ為相應于屏幕坐標的世界坐標，當winZ＝0，返回的是近剪切面上的世界坐標，當winZ＝1.0時返回的是遠剪切面的坐標。由近剪切面上的坐標和遠切面上的坐標可以確定一條射線方程，該該射線方程與視圖中體數(shù)據(jù)求出的交點，就是體數(shù)據(jù)對應于屏幕坐標的物體坐標值。

4.2 體數(shù)據(jù)切片求取

通過體數(shù)據(jù)切片的求取和顯示，有助于分析體數(shù)據(jù)內部細節(jié)，獲得地下各種屬性地質體的總體變化和趨勢。為了生成體數(shù)據(jù)切片，需要給出切片的位置，切片的切割方向。本系統(tǒng)根據(jù)實際需求只獲取垂直方向的切片。為便于通過鼠標點所在屏幕坐標，獲取切片的空間位置，本系統(tǒng)提供了一個體數(shù)據(jù)參考面。。通過射線方程與該參考面求得的交點坐標，即為體中切片所經(jīng)過位置的空間坐標。垂直切片空間位置確定以后，對體數(shù)據(jù)中每個體元素進行切割計算得到整個體數(shù)據(jù)的切割結果。

4.3 移動立方體切割

在體數(shù)據(jù)顯示的基礎上，研究體數(shù)據(jù)中值大于某個給定數(shù)值的數(shù)據(jù)所構成形體的外觀，方位和進行體積估算，需要在三維規(guī)則數(shù)據(jù)場中構造等值面。在三維空間規(guī)則數(shù)據(jù)場中構造等值面有多種不同的方法，其中最有代表性的是Lorenson和Cline于1987年提出來的一種移動立方體（Marching cubes）算法。采用MC算法可以在給定閥值的情況下較好地提取任意三維規(guī)則體數(shù)據(jù)場的等值面。移動立方體算法的基本原理是根據(jù)三維規(guī)則數(shù)據(jù)場中每個體元的8個角點與等值面的值的關系，確定0，1兩種狀態(tài)，體元的8個角點共有256種不同的狀態(tài)，這樣就可以用一個字節(jié)的空間構造每個體元的狀態(tài)表，然后根據(jù)狀態(tài)對稱和旋轉對稱兩種不同的對稱性將256種不同情況簡化為14種基本組合。根據(jù)這14種基本組合求出體數(shù)據(jù)中的等值面。其求等值面的算法流程如下：

（1） 將體數(shù)據(jù)場中每個體元的每個角點的屬性值與給定等值面值比較，根據(jù)比較結果，構造體元的狀態(tài)表；

（2）根據(jù)狀態(tài)表，得出與等值面有交點的體元邊界；

（3）通過線性插值，計算出體元邊界與等值面的交點坐標；

（4）根據(jù)各三角面片頂點的坐標值繪制等值面圖形。

移動立方體算法雖然計算簡單、可實現(xiàn)性好，但也有不足之處，當在體元的一個面上，大于或小于等值面值的角點分別位于對角線的兩端時，就有兩種可能的連接方式，因此存在二義性。如果二義性問題不能解決，將造成等值面連接上的錯誤，尤其是當二義性出現(xiàn)在相鄰體元的公共面上時，可能形成空洞。為解決二義性問題, 本系統(tǒng)中采用基于雙線性插值的漸近線判定法來解決。如圖5所示是公共面與該雙曲線以及漸近線的關系，左上角的情況即產生多義性公共面。將較漸近線的交點位置的值與等值面的值進行比較，就可以確定四個交點的連接方式，如圖6所示。

5. 系統(tǒng)運行結果

本文介紹了根據(jù)石油勘探和礦產資源勘探過程中所生成的體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)體數(shù)據(jù)的交互式可視化的相關實現(xiàn)技術。并采用上述技術設計實現(xiàn)了體數(shù)據(jù)的交互式可視化系統(tǒng)，為了提高體數(shù)據(jù)的顯示速度，在體數(shù)據(jù)的顯示過程中采用面繪制方法，并通過對體數(shù)據(jù)的切割生成數(shù)據(jù)切片并顯示，體現(xiàn)體數(shù)據(jù)的內部特征，這樣既提高了顯示速度又不丟失體數(shù)據(jù)的內部細節(jié)。本系統(tǒng)已成功應用于物化遙地理信息軟件系統(tǒng)中，實踐證明，本文介紹的相關技術切實可行，有較大的實用價值。