油气的获得依赖于人们对地下油气藏的认识，由于还没有在地面直接测定油气藏的方法，因此，石油工作者只能用间接的方法寻找油气资源，如根据物探、测井、钻井等方法采集得到反映地下油藏情况的资料，对资料进行全面的分析，了解油藏的空间分布及特征，并对未知的区域进行预测，为石油勘探决策提供科学的依据。所以，数据的获取、整理和综合分析是石油技术工作的重要内容。 石油勘探开发数据是一种在时间、空间上跨度大，结构复杂的庞大的信息体，一般的数据管理与应用对数据的调用显得非常笨拙和单调，这在某种程度上制约了这些数据的广泛应用。采用有效的方法对领域内的数据进行科学的管理，并提供多种手段对数据进行分析与应用，将勘探信息整体、灵活、直观地展现出来，是石油勘探工作者努力寻求需要解决的重要课题。 20世纪90年代以来，地理信息系统(GIS)在石油行业得到广泛应用，应用GIS的数据管理突破了传统表格、菜单形式的应用模式，以地理空间对象为核心的工作方式，给石油勘探数据应用带来新的活力。 石油勘探资料的特点之一是空间性。作为石油勘探生产资源的主体，钻井、勘探工区、地震测线、地下构造测井采样值等都有它们的空间地理属性，与GIS空间实体的点、线、面属性是一致的，采用GIs技术管理与利用石油勘探过程中的各种数据信息，是今后石油勘探信息化发展的一个方向。 GIS 不仅仅是一个数据管理的工具，它还提供各种空间数据分析的手段，包括空间位置的计算，图层叠加技术，图文一体化的显示方式，采用GIS对石油勘探过程中海量的数据进行有效的管理与分析，是石油勘探领域新的应用形式。 石油勘探方法主要有地质法、物探法、钻探法，其中，物探方法是油气勘探最主要的工作方法，它通过各种手段捕捉地下岩层的地球物理特征，反映地质构造、油气分布状况等。在物探方法中，地震方法测量地震波在地层中的传播速度，根据波的传播所穿过的岩性以及地震波在岩石界面发生反射作用，对反射波的传播速度加以研究，找出反射特征与地层形态、流体特征等的关系，地震方法是石油勘探最常使用的方法；测井方法利用井下仪器对钻孔地层进行连续测量，获得地层的岩石物理参数，反映地质体岩性状况，孔隙分布、流体性质等。在石油勘探研究中，常通过对比井间地层的测井曲线特征来认识地下构造状况，判断地层的连通关系、流体分布等情况，测井曲线由于连续采样、分辨率高在石油勘探中得到广泛应用。 由于勘探数据采集的不均匀性，有的地区由于资料采集不足，给数据的应用带来一定的影响，可以通过空间插值对空间数据的分布进行合理预测。本文对插值网格的计算、各种空间插值理论以及断层约束下的插值方法进行了论述。 对勘探数据进行分析与处理，并编制各种勘探成果图件是石油勘探的基础工作。GIS特有的图文一体化表现形式，提供基于图形方式的数据查询与应用，通过对空间位置分析与属性特征计算，得到地下真实的构造情况与油藏分布状况，为石油勘探开发提供有力的决策支持。 本论文结构与主要的研究工作如下： 论文第一章：就我国石油勘探领域的数据管理与空间分析的现状进行了分析，根据现代石油勘探数据应用特点，确定了本文研究的目标及研究内容。 论文第二章：针对石油勘探数据类型与应用特点，建立了以空间对象为核心的石油勘探GIS数据模型，为下一步研究奠定了基础。 论文第三章：对地层中地震波的传播特点进行分析，研究了速度分析方法以及各种速度间的关系，通过波的旅行时间与传播特点分析得到地下反射界面的空间位置关系。 论文第四章：对各种空间插值算法进行了研究，首先阐述了网格化中的基本概念，介绍了几种插值网格的计算方法和各种插值方法的适用性，对于网格条件下断层的处理技术展开讨论并提出相应的解决方案，最后就不同网格条件下等值线的生成技术给出了具体的解决办法。 论文第五章：分析了井间地层对比的思想和对比规则，给出了井间地层对比流程及对比方法，并针对复杂地层情况进行算法改进。 论文第六章：根据石油勘探数据特点，给出了空间数据可视化基本流程，根据石油勘探图形系统的应用特点，对于数据可视化过程中的一些关键问题的提出了解决方案，将GIS空间分析与制图一体化策略与石油勘探数据应用模式相结合，对于石油勘探资源的优化配置与应用具有重要意义。 论文第七章：对论文进行了总结与展望，并指出下一步研究的工作重点。