盛秀杰，金之鈞，郭勤濤

1）中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京，100083；

2）勝利油田東勝石油開(kāi)發(fā)有限公司，山東東營(yíng)，257000

內(nèi)容提要：油氣資源評(píng)價(jià)一體化技術(shù)的研究和軟件實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外有所進(jìn)展，但不同機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)油氣資源一體化評(píng)價(jià)的定位與內(nèi)涵理解存在差異。本文作者結(jié)合一體化油氣資源評(píng)價(jià)軟件（PetroV）的實(shí)際設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，闡述了對(duì)資源管理一體化、評(píng)價(jià)過(guò)程一體化以及軟件實(shí)現(xiàn)一體化內(nèi)涵的理解、定位及關(guān)鍵技術(shù)。資源管理一體化源于對(duì)常規(guī)、非常規(guī)海量成藏信息的集成，落腳于基于不同評(píng)價(jià)對(duì)象與目標(biāo)層次的石油資源有效管理，通過(guò)界定不同投資價(jià)值屬性的勘探目標(biāo)系列，實(shí)現(xiàn)對(duì)上游的油氣資源評(píng)價(jià)、勘探規(guī)劃與市場(chǎng)決策的全方位支持，真正體現(xiàn)對(duì)油氣資源的投資價(jià)值管理能力；評(píng)價(jià)過(guò)程一體化以全周期的資源量估算和儲(chǔ)量評(píng)估為主線(xiàn)，支持從盆地到區(qū)帶、到圈閉、到油藏，甚至單井的不同尺度資源評(píng)價(jià)對(duì)象構(gòu)建、統(tǒng)一高效存儲(chǔ)與評(píng)價(jià)活動(dòng)的銜接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、可調(diào)整、可回溯的油氣資源一體化、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程；軟件實(shí)現(xiàn)的一體化定位于數(shù)據(jù)集成、軟件集成的最新信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展，支持復(fù)雜分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的領(lǐng)域基礎(chǔ)中間件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，利用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型（ST-based KIDA）量化、串接、組織當(dāng)下不同尺度資評(píng)對(duì)象的評(píng)價(jià)過(guò)程，真正意義上實(shí)現(xiàn)能夠融合盆地、區(qū)帶、圈閉甚至開(kāi)發(fā)階段的主流資源（儲(chǔ)量）全周期、可動(dòng)態(tài)調(diào)整的油氣資源評(píng)價(jià)過(guò)程。本文作者相信，經(jīng)過(guò)多年的面向油氣勘探開(kāi)發(fā)行業(yè)的軟件與數(shù)據(jù)一體化技術(shù)研究、多輪次油氣資源評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)積累以及最新信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)地開(kāi)展油氣資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)的研究和應(yīng)用的條件已經(jīng)具備。

油氣資源評(píng)價(jià)是油氣勘探開(kāi)發(fā)與決策規(guī)劃之間聯(lián)系的紐帶和橋梁，其針對(duì)不同油氣資源勘探階段和不同勘探對(duì)象，通過(guò)采用不同方法完成勘探目標(biāo)預(yù)測(cè)、各類(lèi)（或各級(jí)）資源量（或儲(chǔ)量）估算等評(píng)價(jià)任務(wù)，為勘探開(kāi)發(fā)整體部署、計(jì)劃安排、工作量測(cè)算以及勘探開(kāi)發(fā)效益分析提供科學(xué)的基礎(chǔ)（國(guó)土資源部油氣戰(zhàn)略研究中心?；郭秋麟和米石云，2004；武守城，1994）。例如，針對(duì)盆地的油氣資源評(píng)價(jià)，主要是采用盆地分析方法，優(yōu)選出具有含油氣遠(yuǎn)景的盆地；通過(guò)盆地模擬方法，進(jìn)一步優(yōu)選出有利的含油氣區(qū)帶，為開(kāi)展圈閉評(píng)價(jià)做好準(zhǔn)備。針對(duì)區(qū)帶的油氣資源評(píng)價(jià)，主要是通過(guò)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析來(lái)初步確定區(qū)帶資源的有無(wú)；利用概率推理方法進(jìn)行資源量估算與油藏結(jié)構(gòu)分析；通過(guò)分析勘探成本、開(kāi)發(fā)成本和操作費(fèi)用，確定產(chǎn)量模型，研究經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)（油價(jià)和通貨膨脹的變化）等，計(jì)算凈現(xiàn)金流、投資回收期、內(nèi)部收益率等關(guān)鍵投資指標(biāo)，具體指導(dǎo)于預(yù)探井的部署。針對(duì)圈閉的油氣資源評(píng)價(jià)，主要通過(guò)確定性和非確定性體積法來(lái)計(jì)算資源量（或儲(chǔ)量）；通過(guò)對(duì)系列圈閉進(jìn)行排隊(duì)優(yōu)選，確定鉆探重點(diǎn)目標(biāo)和預(yù)備目標(biāo)，評(píng)價(jià)已發(fā)現(xiàn)或已落實(shí)圈閉的含油氣性、儲(chǔ)量規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益，提出進(jìn)一步鉆探建議?？梢?jiàn)，傳統(tǒng)油氣資源評(píng)價(jià)主要是分別圍繞不同勘探對(duì)象的資源賦存條件、資源有無(wú)、資源數(shù)量以及資源空間分布等展開(kāi)相關(guān)評(píng)價(jià)工作，并不重視不同評(píng)價(jià)對(duì)象間的評(píng)價(jià)活動(dòng)與評(píng)價(jià)結(jié)果的銜接；同時(shí)，傳統(tǒng)油氣資源評(píng)價(jià)忽視與不同礦權(quán)空間范圍內(nèi)具體勘探目標(biāo)的銜接，而反映勘探目標(biāo)價(jià)值或勘探項(xiàng)目未來(lái)收益能力的綜合評(píng)價(jià)（地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等），對(duì)勘探?jīng)Q策才真正具有指導(dǎo)意義。因此，為了進(jìn)一步提高勘探?jīng)Q策水平和勘探效率，實(shí)現(xiàn)高效勘探評(píng)價(jià)和資源動(dòng)態(tài)管理，國(guó)內(nèi)外石油公司提出了油氣資源評(píng)價(jià)應(yīng)從資源分析與目標(biāo)一體化評(píng)價(jià)的角度進(jìn)行（劉振武和方朝亮，2004；潘繼平和李志，2007）：強(qiáng)調(diào)建立共享數(shù)據(jù)平臺(tái)和規(guī)范評(píng)價(jià)流程，實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源潛力評(píng)價(jià)與勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)的緊密結(jié)合，以及油氣資源與勘探目標(biāo)的空間匹配，確保從資源分析到目標(biāo)評(píng)價(jià)的一體化，從而提高鉆探目標(biāo)部署的成功率，縮短部署時(shí)間。

當(dāng)下，多數(shù)勘探地區(qū)存在著成藏過(guò)程復(fù)雜、油氣不確定性大等難題，迫切需要突破、拓寬常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)技術(shù)與思路，實(shí)現(xiàn)整體、動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)地進(jìn)行油氣資源梳理與評(píng)價(jià)的需求（魯卡.考森諾，2003；金之鈞和張金川，2002；李大偉，2005）。近10年來(lái)，國(guó)外石油公司充分利用信息科學(xué)相關(guān)技術(shù)，在充分集成其多年積累的勘探資料與成果數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了資源與目標(biāo)一體化評(píng)價(jià)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速、高效的勘探油氣資源評(píng)價(jià)，大大提高了勘探?jīng)Q策水平和勘探效率，促進(jìn)了高效勘探和資源動(dòng)態(tài)管理。例如，Exxon-Mobil的快速資源一體化評(píng)價(jià)核心技術(shù)，利用一體化資源評(píng)價(jià)軟件平臺(tái)，可快速集成最新的高分辨率地震資料和鉆井、測(cè)井資料，及時(shí)更新最新的地質(zhì)研究成果，能夠在幾天到幾周之內(nèi)完成針對(duì)最新地質(zhì)資料的油氣資源評(píng)價(jià)，真正實(shí)現(xiàn)快速、高效評(píng)價(jià)的目的。相對(duì)而言，油氣資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)的研究和軟件實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)起步晚，不同機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)油氣資源一體化評(píng)價(jià)的定位與內(nèi)涵理解也有所差異。本文基于此背景，結(jié)合油氣資源一體化評(píng)價(jià)軟件（PetroV）的實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，闡述了對(duì)油氣資源一體化評(píng)價(jià)的理解、定位、評(píng)價(jià)流程以及涉及的部分關(guān)鍵技術(shù)。

1 一體化內(nèi)涵

油氣勘探階段與資源評(píng)價(jià)技術(shù)之間具有較為復(fù)雜的疊合關(guān)系。從廣泛到具體，由粗略到精細(xì)，工作投入越來(lái)越具體，評(píng)價(jià)結(jié)果可信度隨著評(píng)價(jià)目標(biāo)的縮小和工作量投入的增加而逐步提高。因此，油氣資源一體化評(píng)價(jià)的落腳點(diǎn)就在于油氣資源評(píng)價(jià)的及時(shí)性、針對(duì)性和評(píng)價(jià)結(jié)論的螺旋上升性，為指導(dǎo)油氣勘探實(shí)踐提供有效依據(jù)，其也是油氣藏發(fā)現(xiàn)的重要方法和手段（金之鈞和張金川，1999）。本文總結(jié)、提出并正在PetroV軟件開(kāi)發(fā)中實(shí)踐的資源管理一體化、評(píng)價(jià)過(guò)程一體化以及軟件實(shí)現(xiàn)一體化等相關(guān)技術(shù)，是兼顧不同尺度資評(píng)對(duì)象、市場(chǎng)與技術(shù)、資源評(píng)價(jià)與目標(biāo)評(píng)價(jià)、資源估算與儲(chǔ)量評(píng)估于一體的動(dòng)態(tài)、全周期評(píng)價(jià)技術(shù)，能夠?qū)κ涂碧介_(kāi)發(fā)工作與成果進(jìn)行及時(shí)總結(jié)和歸納，并在專(zhuān)業(yè)技術(shù)研究和系統(tǒng)決策規(guī)劃之間起到有效的樞紐溝通作用，服務(wù)于整體可行性研究、勘探開(kāi)發(fā)方案合理規(guī)劃以及策略制訂（圖1）。

1.1 資源管理一體化

圖1 PetroV油氣資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)內(nèi)涵示意Fig.1 Integrated and dynamic evaluation flow of resource assessment（PetroV）

可理解為評(píng)價(jià)對(duì)象與勘探（評(píng)價(jià)）目標(biāo)一體化，實(shí)現(xiàn)對(duì)象油氣資源的多層次的分類(lèi)、分級(jí)管理，挖掘石油資源的最大投資價(jià)值所在。在有效梳理上游各個(gè)盆地的既有、新發(fā)現(xiàn)的成藏信息基礎(chǔ)上，構(gòu)建基礎(chǔ)石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架，及時(shí)、充分銜接當(dāng)前最新石油地質(zhì)分析活動(dòng)與成果；進(jìn)而基于不同勘探程度的地質(zhì)認(rèn)知，定義不同層次、不同尺度的評(píng)價(jià)對(duì)象與勘探目標(biāo)，形成涵蓋基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)（作為評(píng)價(jià)依據(jù)），到不同尺度資源評(píng)價(jià)對(duì)象（銜接不同評(píng)價(jià)活動(dòng)），到不同勘探目標(biāo)系列（作為評(píng)價(jià)結(jié)果）的一體化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，提供基于不同勘探階段、適應(yīng)不同投資環(huán)境的全方位、高效石油資源管理能力：通過(guò)海量存儲(chǔ)、高效索引、數(shù)據(jù)挖掘等信息科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)不同評(píng)價(jià)對(duì)象（盆地、區(qū)帶、圈閉等）的橫向、縱向內(nèi)在聯(lián)系，為新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)和合理開(kāi)發(fā)策略的制定提供最有價(jià)值的“經(jīng)驗(yàn)”共享；更為關(guān)鍵的是，定位于海量成藏信息的石油資源管理，通過(guò)界定不同勘探目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)全周期、可持續(xù)、可動(dòng)態(tài)調(diào)整的多尺度油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程，最終為上游市場(chǎng)決策提供全方位、有價(jià)值的參考。

1.1.1 無(wú)縫集成外部數(shù)據(jù)（源）

在解譯當(dāng)前石油地質(zhì)分析相關(guān)研究活動(dòng)中涉及的主流專(zhuān)業(yè)軟件（平臺(tái)）與輸出內(nèi)容的基礎(chǔ)上（表1），支持通用地質(zhì)圖件、數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，甚至數(shù)據(jù)庫(kù)層面的直接數(shù)據(jù)橋接。通過(guò)無(wú)縫集成外部數(shù)據(jù)（源），形成基于不斷更新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)或研究成果進(jìn)行動(dòng)態(tài)石油資源管理的能力，并進(jìn)一步為各級(jí)資源評(píng)價(jià)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)提供及時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)支持。顯然，最新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)對(duì)后續(xù)評(píng)價(jià)方法的選取、關(guān)鍵參數(shù)的確定，以及資源評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性有著重要影響。此外，及時(shí)更新基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)的能力也使得油氣資源評(píng)價(jià)不再是“階段性”任務(wù)，而變?yōu)椤俺B(tài)性”工作，更能夠滿(mǎn)足日益激烈的上游戰(zhàn)略投資需求。

1.1.2 構(gòu)建石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架

通過(guò)編譯（加載、清洗、規(guī)則化）當(dāng)前石油地質(zhì)分析過(guò)程中不同數(shù)據(jù)形態(tài)（矢量、柵格、文本等）的主流石油地質(zhì)分析成果，按區(qū)域背景類(lèi)、沉積類(lèi)、構(gòu)造類(lèi)、成藏類(lèi)、勘探工程類(lèi)等專(zhuān)業(yè)主題組織基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以地理信息系統(tǒng)技術(shù)（Geographic Information System，GIS）的空間圖形表征規(guī)范與圖層數(shù)據(jù)組織模式進(jìn)行內(nèi)容呈現(xiàn)，最大程度地?zé)o縫銜接當(dāng)前石油地質(zhì)分析過(guò)程和體現(xiàn)研究區(qū)域的綜合成藏信息，為后續(xù)的各種資源評(píng)價(jià)的技術(shù)手段提供全方位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境。

表1 PetroV石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架原型Table 1 The framework prototype of petroleum geological data

1.1.3 刻畫(huà)不同尺度的評(píng)價(jià)對(duì)象或目標(biāo)

在基礎(chǔ)資料處理（集成外部數(shù)據(jù)）和專(zhuān)題地質(zhì)分析（構(gòu)建數(shù)據(jù)框架）基礎(chǔ)上，以不同尺度的油氣資源評(píng)價(jià)對(duì)象和系列勘探目標(biāo)進(jìn)行地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)決策評(píng)價(jià)是油氣資源一體化評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)對(duì)象主要是遵循傳統(tǒng)石油地質(zhì)分析理論、成藏體系理論或含油氣系統(tǒng)理論等不同石油地質(zhì)分析方法，依據(jù)不同勘探程度的構(gòu)造類(lèi)、沉積類(lèi)、成藏類(lèi)等基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，界定評(píng)價(jià)對(duì)象空間范圍，用適合的空間圖形表征盆地、區(qū)帶（成藏體系）、圈閉、油藏等不同尺度的資源評(píng)價(jià)對(duì)象；此外，PetroV在基于傳統(tǒng)資評(píng)對(duì)象（盆地、區(qū)帶、圈閉、油藏）的分類(lèi)管理基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮同一尺度、甚至不同尺度的不同資評(píng)對(duì)象的組合作為勘探評(píng)價(jià)目標(biāo)：可以跨越多個(gè)河道體、多套地層、多個(gè)斷塊、多套油水界面等，因地制宜地實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣資源的經(jīng)濟(jì)決策分析與不同投資勘探方案的制定。顯然，通過(guò)建立系列具有不同投資價(jià)值、適用于不同投資情況的勘探目標(biāo)，是揭示不同尺度資源評(píng)價(jià)對(duì)象的最大化商業(yè)投資機(jī)會(huì)、規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)的有效石油資源管理手段。

1.2 評(píng)價(jià)過(guò)程一體化

定位不同勘探階段或投資階段，通過(guò)滾動(dòng)評(píng)價(jià)、增量實(shí)現(xiàn)不同評(píng)價(jià)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)模型（回答油氣資源有無(wú)）、資源模型（估算資源量以及回答在哪里）以及經(jīng)濟(jì)模型（分析投資可行性以及獲取效益最大化），實(shí)現(xiàn)從盆地資源量推測(cè)，到區(qū)帶資源量估算，到圈閉資源量計(jì)算，到油藏儲(chǔ)量計(jì)算，直至單井儲(chǔ)量評(píng)估的一體化全周期油氣資源量追溯體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)過(guò)程可交互、評(píng)價(jià)流程可再現(xiàn)、評(píng)價(jià)依據(jù)可追溯、評(píng)價(jià)結(jié)果可對(duì)比、鉆后結(jié)果可校對(duì)的一體化動(dòng)態(tài)資源評(píng)價(jià)過(guò)程，支持不同評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)結(jié)果的動(dòng)態(tài)調(diào)整，以及不同模型評(píng)價(jià)結(jié)果間的無(wú)縫銜接（圖2）。

1.2.1 風(fēng)險(xiǎn)模型

圖2 PetroV一體化全周期資源量追溯體系Fig.2 Integrated tracing mechanism of resource in full cycle way

也稱(chēng)地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析方法體系。建立適應(yīng)于不同勘探、投資階段、不同評(píng)價(jià)目標(biāo)的地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)體系，基于多種概率數(shù)學(xué)模型和系列信息可視化技術(shù)手段，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析和不確定性評(píng)價(jià)技術(shù)方法，逐級(jí)量化、回答油氣資源有無(wú)，識(shí)別勘探投資與部署風(fēng)險(xiǎn)，體現(xiàn)油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果的不確定性，輔助決策人員進(jìn)行合理決策（White D A，1993；Peter R.Rose，2002；Rose P R，1992；金之鈞，2003；）。風(fēng)險(xiǎn)分析方法體系引用的數(shù)學(xué)模型主要包括基于獨(dú)立事件概率分布模型的定量地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析和不確定性評(píng)價(jià)，基于經(jīng)典條件概率模型的定量綜合地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析，以及基于復(fù)雜條件概率模型的動(dòng)態(tài)成藏過(guò)程評(píng)價(jià)等（表2）。

其中，風(fēng)險(xiǎn)分析主要是基于不同評(píng)價(jià)因子的“最好”（或“最壞”）情況的直接主觀(guān)推測(cè)，通過(guò)不同概率數(shù)學(xué)模型獲取單一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)量化結(jié)果；而不確定性評(píng)價(jià)是基于評(píng)價(jià)因子多種可能性的定量描述，通過(guò)蒙氏模擬來(lái)獲取符合某種概率分布的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)結(jié)果。PetroV從提高地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率法的不確定性表達(dá)入手，圍繞如何在評(píng)價(jià)過(guò)程中更好地融合、體現(xiàn)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)以及客觀(guān)表達(dá)地下地質(zhì)復(fù)雜情況，基于自信度轉(zhuǎn)換、模糊邏輯、蒙特卡洛模擬等相關(guān)數(shù)學(xué)模型，分層次刻畫(huà)了從主觀(guān)推測(cè)到客觀(guān)預(yù)測(cè)過(guò)程中的地質(zhì)評(píng)價(jià)的不確定性（圖3）。

1.2.2 資源模型

也稱(chēng)資源量（儲(chǔ)量）計(jì)算方法體系。要進(jìn)行油氣勘探目標(biāo)的油氣資源量不同級(jí)別、類(lèi)別的估算，油氣資源一體化評(píng)價(jià)需要借助概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息技術(shù)等其他學(xué)科最新技術(shù)發(fā)展，形成適用于不同地質(zhì)建模場(chǎng)景下的數(shù)學(xué)計(jì)算模型（Lee.，2008；Houghton et al.，1993；關(guān)德范，2005）。例如，通過(guò)對(duì)盆地構(gòu)造、地層、流體等方面的研究，識(shí)別盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、流體運(yùn)移等主體發(fā)展規(guī)律，將上述規(guī)律上升到最簡(jiǎn)化的理性認(rèn)識(shí)，形成盆地系列地質(zhì)模型（張必龍等，2009；付曉飛、李文龍等，2011）；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)描述地質(zhì)過(guò)程中各參數(shù)變化的定量關(guān)系，形成從定性研究到定量研究過(guò)程的系列數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而推算盆地的遠(yuǎn)景資源量。PetroV在梳理現(xiàn)有資源評(píng)價(jià)計(jì)算方法的原理、流程、參數(shù)求取基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了各種資源評(píng)價(jià)方法的適用范圍、計(jì)算參數(shù)敏感性和評(píng)價(jià)結(jié)果可靠性的分析，同時(shí)引入系列蒙特卡羅模擬方法，加強(qiáng)對(duì)資源計(jì)算結(jié)果的不確定性表達(dá)。該模型就是以1.1節(jié)中的石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架為基礎(chǔ)，構(gòu)建系列評(píng)價(jià)對(duì)象的地質(zhì)概念模型，從成因、類(lèi)比、統(tǒng)計(jì)（趙文智，2005）以及空間分析的角度，將特定地質(zhì)概念模型轉(zhuǎn)換為適用的數(shù)學(xué)模型，圍繞資源量估算（或儲(chǔ)量計(jì)算）、油藏結(jié)構(gòu)分析和目標(biāo)空間分布，實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)景資源量到地質(zhì)儲(chǔ)量，甚至單井儲(chǔ)量的計(jì)算過(guò)程（表3）。

圖3 PetroV的分層次不確定性評(píng)價(jià)過(guò)程Fig.3 Full scale uncertainty evaluation of PetroV

不同資源量計(jì)算方法應(yīng)用時(shí)的基本特點(diǎn)是具有實(shí)踐性、風(fēng)險(xiǎn)性和綜合性。PetroV在明確系列資源評(píng)價(jià)計(jì)算方法基礎(chǔ)上，界定了每個(gè)資源評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用范圍和基礎(chǔ)、關(guān)鍵參數(shù)、依賴(lài)的輸入和主要輸出；進(jìn)而利用系列信息可視化技術(shù)和數(shù)學(xué)手段去分析不同地質(zhì)情況下的計(jì)算參數(shù)敏感性以及計(jì)算結(jié)果可靠性分析；最后，針對(duì)不同評(píng)價(jià)對(duì)象的資源計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選、對(duì)比、匯總，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同階段、不同尺度評(píng)價(jià)對(duì)象預(yù)測(cè)結(jié)果間的銜接，以及通過(guò)不同計(jì)算方法間協(xié)作預(yù)測(cè)，提高預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性與合理性。圖4以勝利油田惠民中央背斜區(qū)帶的107個(gè)已發(fā)現(xiàn)油藏作為樣本數(shù)據(jù)，演示了PetroV如何通過(guò)最大似然求解分別求解地質(zhì)帕萊托概率分布模型和對(duì)數(shù)正態(tài)概率分布模型的分布參數(shù)，進(jìn)而利用Q—Q交匯可視化技術(shù)和典型顯著性檢驗(yàn)數(shù)學(xué)手段，選定該區(qū)帶合適的油藏規(guī)模概率分布模型（金之鈞，1995）?？梢?jiàn)，圖4a的線(xiàn)性關(guān)系揭示了地質(zhì)帕萊托概率分布模型應(yīng)該更適合描述東部斷塊區(qū)帶的油氣藏規(guī)模分布。

表2 PetroV一體化（地質(zhì)、工程、經(jīng)濟(jì)）風(fēng)險(xiǎn)模型Table 2 Integrated risk model of PetroV

1.2.3 經(jīng)濟(jì)模型

也稱(chēng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法體系。常規(guī)、非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目具有周期長(zhǎng)、投資大、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，其投資價(jià)值受市場(chǎng)因素、技術(shù)因素、工程因素、管理因素等共同影響。同時(shí)，油氣勘探投資項(xiàng)目的運(yùn)作又是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，隨著新信息的出現(xiàn)，勘探開(kāi)發(fā)策略和方案也會(huì)隨之調(diào)整。PetroV的經(jīng)濟(jì)模型是以系列勘探目標(biāo)的界定為基礎(chǔ)，以確定性和不確定性?xún)煞N形式銜接不同評(píng)價(jià)階段風(fēng)險(xiǎn)模型獲取的地質(zhì)、工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果和匯總后的資源量（儲(chǔ)量）；強(qiáng)調(diào)如何有效規(guī)避市場(chǎng)不確定性和技術(shù)不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，能夠給出合理的投資勘探（參與投標(biāo)、競(jìng)標(biāo)）的決策方案；決策投資勘探后，通過(guò)探井鉆后評(píng)估建立鉆后反饋機(jī)制，動(dòng)態(tài)、及時(shí)調(diào)整相關(guān)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括凈現(xiàn)金流分析和實(shí)物期權(quán)分析兩大類(lèi)（表4）。

表3 PetroV一體化（盆地、區(qū)帶、圈閉、油氣藏）資源模型Table 3 Integrated resource model of PetroV

圖4 （a）地質(zhì)帕萊托概率分布模型的Q—Q圖；（b）對(duì)數(shù)正態(tài)概率分布模型的Q—Q圖Fig.4（a）Q—Q plot of samples subject to geological pareto distribution；（b）Q—Q plot of samples subject to lognormal distribution

盡管凈現(xiàn)金流分析可以通過(guò)不確定性表達(dá)勘探、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)基本參數(shù)，進(jìn)而基于蒙特卡洛模擬在一定程度上反映項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方面的不確定性，但該系列方法無(wú)法反映項(xiàng)目運(yùn)行的動(dòng)態(tài)變化特征，也嚴(yán)重忽略了由管理靈活性創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，往往系統(tǒng)地低估了項(xiàng)目的投資價(jià)值。相比較的是，實(shí)物期權(quán)理論突出了管理靈活性、過(guò)程學(xué)習(xí)和動(dòng)態(tài)決策對(duì)項(xiàng)目?jī)r(jià)值的貢獻(xiàn)，因而能夠給出更為科學(xué)和完整的評(píng)價(jià)；PetroV的實(shí)物期權(quán)分析考慮了在項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中由管理靈活性創(chuàng)造的價(jià)值，基于決策樹(shù)和二叉樹(shù)的整合法，將涉及的不確定性分為技術(shù)不確定性和市場(chǎng)不確定性并區(qū)別對(duì)待，因此能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行更為全面的評(píng)價(jià)。

1.3 軟件實(shí)現(xiàn)一體化

PetroV軟件的一體化實(shí)現(xiàn)定位于信息科學(xué)技術(shù)的最新技術(shù)發(fā)展（Schmidt et al.，2003）。從結(jié)構(gòu)化分析到面向?qū)ο蠓治觯瑥幕镜拿嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)（抽象、封裝、繼承、多態(tài)）到不同層次的面向模式設(shè)計(jì)（對(duì)象間關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)編程等），從關(guān)系數(shù)據(jù)建模到面向?qū)ο髷?shù)據(jù)建模，從傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)管理到空間數(shù)據(jù)管理等，引進(jìn)了最新軟件開(kāi)發(fā)思路以及技術(shù)路線(xiàn)。即，借助面向服務(wù)體系架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）和通用軟件框架（Application Framework）等代表的最新軟件架構(gòu)理念、不同層次設(shè)計(jì)模式（Design Pattern）代表的設(shè)計(jì)理念、面向?qū)ο蠛蚐T-based KIDA（Spatial and Timebased Knowledge、Information、Data and Activity）模型驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)域?qū)嶓w建模理念等，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下油氣資源一體化評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，以適當(dāng)?shù)男问侥軌蛄炕⒋?、組織起當(dāng)下不同尺度資評(píng)對(duì)象的評(píng)價(jià)過(guò)程，真正意義上實(shí)現(xiàn)盆地、區(qū)帶、圈閉甚至開(kāi)發(fā)階段的主流資源（儲(chǔ)量）全周期、可動(dòng)態(tài)調(diào)整的油氣資源評(píng)價(jià)過(guò)程。

表4 PetroV一體化（凈現(xiàn)金、實(shí)物期權(quán)）經(jīng)濟(jì)模型Table 4 Integrated economic model of PetroV

2 一體化評(píng)價(jià)流程與關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)下，系列資源評(píng)價(jià)軟件并不強(qiáng)調(diào)如何有效銜接當(dāng)前石油地質(zhì)分析主要活動(dòng)以及成果，多數(shù)情況是基于樣本數(shù)據(jù)直接進(jìn)入地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析與油氣資源規(guī)模預(yù)測(cè)，尤其在缺少面向不同勘探階段和不同尺度資評(píng)對(duì)象的一體化資源評(píng)價(jià)流程的情況下，使得資評(píng)活動(dòng)應(yīng)用面較窄且階段性應(yīng)用的特點(diǎn)突出。在提煉、規(guī)范了油氣資源一體化評(píng)價(jià)的流程基礎(chǔ)上，PetroV初步識(shí)別了油氣資源一體化評(píng)價(jià)的關(guān)鍵需求點(diǎn)，提出了基于ST-based KIDA數(shù)據(jù)建模思路實(shí)現(xiàn)對(duì)石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架（集成外部數(shù)據(jù)）、不同尺度資評(píng)對(duì)象和勘探目標(biāo)的分類(lèi)、分級(jí)無(wú)縫數(shù)據(jù)集成；基于領(lǐng)域中間件的設(shè)計(jì)思路，將不同尺度資評(píng)對(duì)象的典型資評(píng)活動(dòng)作為后臺(tái)服務(wù)，基于軟總線(xiàn)構(gòu)建一體化軟件協(xié)作平臺(tái)。

2.1 評(píng)價(jià)流程

PetroV的業(yè)務(wù)流程（圖5）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)主要包括：如何定義、構(gòu)建石油地質(zhì)數(shù)據(jù)框架來(lái)迎合、刻畫(huà)不同層次、不同方法體系的資源評(píng)價(jià)目標(biāo)體系；面向不同資評(píng)對(duì)象的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，需要給出具有實(shí)用價(jià)值的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并規(guī)范評(píng)估流程與打分規(guī)則；針對(duì)不同勘探開(kāi)發(fā)階段，構(gòu)建自適應(yīng)計(jì)算方法體系并規(guī)范計(jì)算方法應(yīng)用流程；適應(yīng)于不同決策需求，構(gòu)建并可動(dòng)態(tài)調(diào)整的經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型，以及資評(píng)報(bào)告模板的規(guī)范化定義。該流程的特點(diǎn)主要包括：完整的、可裁剪的、具有企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的面向不同尺度資評(píng)對(duì)象的資源評(píng)價(jià)流程；基于成藏體系理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)評(píng)價(jià)體系與規(guī)范化評(píng)價(jià)流程；迎合不同地質(zhì)情況、迎合不同資源模型的統(tǒng)計(jì)方法體系定義與應(yīng)用流程；因地制宜、體現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)、資源、經(jīng)濟(jì)模型的系列資評(píng)報(bào)告模板。

2.2 基于ST-based KIDA數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)集成

圖5 PetroV一體化資源評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)流程Fig.5 Integrated assessment flow of resource evaluation（PetroV）

油氣資源一體化評(píng)價(jià)涉及的不同資評(píng)對(duì)象往往有著相同的基礎(chǔ)地質(zhì)概念和基礎(chǔ)資料定義，如地震數(shù)據(jù)，測(cè)井曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)造類(lèi)、成藏類(lèi)數(shù)據(jù)等；同時(shí)，不同資評(píng)對(duì)象的研究也有著相類(lèi)似的研究過(guò)程。即，從基礎(chǔ)資料入手，獲取有用的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)系列資評(píng)活動(dòng)最后變成被驗(yàn)證的知識(shí)或成果，符合典型的從數(shù)據(jù)到信息，從信息到知識(shí)的 KIDA（Knowledge，Information，Data，Activity）驅(qū)動(dòng)模型。此外，除了需要體現(xiàn)一致的數(shù)據(jù)模型表達(dá)與持久化外，需要重點(diǎn)突出領(lǐng)域?qū)嶓w的空間屬性和時(shí)間屬性（Spatial and Temporal-based），使得在領(lǐng)域?qū)嶓w的統(tǒng)一空間表達(dá)、空間管理、空間分析和空間計(jì)算及顯示等方面有了基于空間和時(shí)間（典型地質(zhì)事件點(diǎn)）的集成與分析手段。因此，PetroV從KIDA○4個(gè)角度去抽象、封裝不同資評(píng)對(duì)象的典型研究活動(dòng)、基于組合模式建模通用領(lǐng)域?qū)嶓w數(shù)據(jù)模型，基于元數(shù)據(jù)管理（歸類(lèi)、過(guò)濾）實(shí)現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)庫(kù)部署：利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和關(guān)系理論的數(shù)據(jù)模型間的合理映射，滿(mǎn)足不同關(guān)系數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Relational Database Management System，RDBMS）要求的存儲(chǔ)、檢索、完整性和一致性的維護(hù)；通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)持久化與訪(fǎng)問(wèn)接口滿(mǎn)足不同學(xué)科應(yīng)用軟件間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與共享；支持PetroV領(lǐng)域通用數(shù)據(jù)模型定義與POSC的Epicentre數(shù)據(jù)模型的最大程度兼容；PetroV基于抽象KIDA過(guò)程并定義通用領(lǐng)域?qū)嶓w，以基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù)的形式作為應(yīng)用軟件框架的一部分，以便于不同學(xué)科具體應(yīng)用軟件的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

2.3 基于領(lǐng)域基礎(chǔ)中間件的軟件集成

通過(guò)建立統(tǒng)一領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型，PetroV可追溯從源數(shù)據(jù)、到信息、到知識(shí)的信息衍變流程外，PetroV仍然面臨著如何把既有的應(yīng)用軟件，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與新的應(yīng)用軟件集成起來(lái)；換言之，如何支持一體化動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程：從油田到數(shù)據(jù)中心，從數(shù)據(jù)中心到不同應(yīng)用軟件形成即時(shí)信息通道和協(xié)作平臺(tái)。同時(shí)，為了更好地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能夠運(yùn)行在不同異構(gòu)環(huán)境下的軟件，需要一種基于標(biāo)準(zhǔn)的、獨(dú)立于計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行環(huán)境。因此，PetroV遵循面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)的典型流程（需求捕獲、分析與定義，面向?qū)ο蠛湍Ｊ降姆治雠c設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)與部署等），通過(guò)細(xì)化上述問(wèn)題，給出面向油氣資源一體化評(píng)價(jià)的領(lǐng)域中間件的功能性和系統(tǒng)性需求，進(jìn)而明確領(lǐng)域基礎(chǔ)中間件定義和組成部分，在領(lǐng)域中間件定義指導(dǎo)下結(jié)合基礎(chǔ)中間件（Common Object Request Broker Architecture，CORBA）規(guī)范與最新軟件分析、設(shè)計(jì)技術(shù)，給出領(lǐng)域中間件的體系架構(gòu)（盛秀杰.，2010）（圖6）。首先，通過(guò)對(duì)下層不同的分布式環(huán)境開(kāi)發(fā)技術(shù)（分布式基礎(chǔ)中間件服務(wù)，也稱(chēng)軟總線(xiàn)）以及通用“商業(yè)邏輯”（通用中間件服務(wù)）的透明性調(diào)用，屏蔽分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各種異構(gòu)實(shí)體以及減少領(lǐng)域?qū)＜覐?fù)雜開(kāi)發(fā)需求。通過(guò)抽象油氣勘探開(kāi)發(fā)行業(yè)不同領(lǐng)域典型活動(dòng)以及典型工作流的協(xié)作約定，不同學(xué)科的具體應(yīng)用被作為公共設(shè)施形成智能化領(lǐng)域服務(wù)（領(lǐng)域中間件服務(wù)）；其次，基于約定的接口領(lǐng)域服務(wù)被適配到通用應(yīng)用程序框架，基于KIDA模型抽象了不同學(xué)科的典型研究活動(dòng)在應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)層面的框架體現(xiàn)；最后，通過(guò)對(duì)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型表達(dá)的領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型的類(lèi)庫(kù)和應(yīng)用軟件框架代理下的不同領(lǐng)域服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)，滿(mǎn)足了油氣E&P領(lǐng)域各類(lèi)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)與集成的需要，甚至包括不同WEB應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。

3 結(jié)論

圖6 PetroV領(lǐng)域基礎(chǔ)中間件體系結(jié)構(gòu)Fig.6 Architecture in layers of domain middleware of PetroV

本文提出的油氣資源評(píng)價(jià)一體化技術(shù)，源于對(duì)常規(guī)、非常規(guī)海量成藏信息的集成，落腳于基于不同評(píng)價(jià)對(duì)象與評(píng)價(jià)目標(biāo)層次的石油資源有效管理；以全周期的資源量估算和儲(chǔ)量評(píng)估為主線(xiàn)，支持從盆地到區(qū)帶、到圈閉、到油藏，甚至單井的不同尺度資源評(píng)價(jià)對(duì)象構(gòu)建、統(tǒng)一高效存儲(chǔ)與評(píng)價(jià)活動(dòng)的銜接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、可動(dòng)態(tài)調(diào)整、可回溯的油氣資源一體化評(píng)價(jià)過(guò)程；通過(guò)界定不同投資價(jià)值屬性的勘探目標(biāo)系列（Resource Portfolio），實(shí)現(xiàn)對(duì)上游的油氣資源評(píng)價(jià)、勘探規(guī)劃與市場(chǎng)決策的全方位支持，真正體現(xiàn)對(duì)油氣資源的投資價(jià)值管理能力（Petroleum+Valuation=PetroV）。其中，一體化油氣資源評(píng)價(jià)流程，強(qiáng)調(diào)通過(guò)界定不同勘探程度的油氣資源評(píng)價(jià)的關(guān)鍵內(nèi)容，如回答資源有無(wú)的各種可能性、回答資源多少以及油藏規(guī)模結(jié)構(gòu)、回答未發(fā)現(xiàn)油氣藏在哪里等問(wèn)題，并結(jié)合PetroV的相關(guān)特色評(píng)價(jià)技術(shù)，整理、歸類(lèi)并規(guī)范當(dāng)前油氣資源評(píng)價(jià)涉及的地質(zhì)評(píng)價(jià)、資源量計(jì)算以及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等系列數(shù)學(xué)模型，在及時(shí)更新基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可服務(wù)于低勘探程度到高勘探程度的不同地質(zhì)尺度的資評(píng)對(duì)象的快速油氣資源評(píng)價(jià)。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外石油公司紛紛斥巨資發(fā)展和完善油氣資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)，并加強(qiáng)應(yīng)用研究，以其長(zhǎng)期積累的評(píng)價(jià)參數(shù)和豐富勘探資料為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)集成、軟件集成、信息可視化等最新信息科學(xué)技術(shù)，開(kāi)發(fā)一體化動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和決策管理系統(tǒng)。本文作者相信，經(jīng)過(guò)多年的面向油氣勘探開(kāi)發(fā)行業(yè)的軟件與數(shù)據(jù)一體化研究、多輪次油氣資源評(píng)價(jià)技術(shù)積累以及最新信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)地開(kāi)展油氣資源一體化評(píng)價(jià)技術(shù)的研究和應(yīng)用的條件已經(jīng)具備。