地理信息系統在油田企業總圖管理中的應用

【文章摘要】

地理信息是開展總圖管理、構建“數字油田”的核心基礎信息。本文基于對勝利油田地理信息系統建設現狀的介紹，結合油田建設一體化綜合應用的思路，提出了地理信息系統在油田勘探開發、油氣生產及民生服務、協同工作及決策方面的發展思路和建議。

【關鍵詞】

地理信息系統；油田企業；總圖管理；應用

總圖是為了表達各建筑物（構筑物）之間的關系，或是各種工藝管道等的布置原則的，有總平面圖，總規劃圖，豎向布置圖，管道布置圖，廠區設施布置圖；是工業企業規劃設計的基礎資料。總圖管理是服務與企業管理決策的基礎性工作之一。總圖管理以前采用傳統的手工管理方法，存在資料內容不全、更新不及時、管理難度大、使用不方便等問題。基于計算機技術的地理信息系統的企業總圖管理已經成為當前的主流。

1 什么是地理信息系統

地理信息系統（Geographical Informa-tion System，簡稱GIS）通個完整地反映企業的土地、建筑、構筑物、設施、管網等資產的位置信息、幾何信息、特征信息、分類信息、屬性信息甚至實時運行狀態信息，并能對信息進行統計分析，為資產的使用、維護和更新改造提供參考。GIS在油田企業的應用主要是通過對油井、物探曲線、油氣水管線、地下構造、油氣田、油田地面建筑等石油工業生產資源信息與進行科學、高效的管理，充分利用石油信息的空間特性，將油井、物探曲線、油氣水管線、地下構造、油氣田、油田地面建筑等石油工業生產資源的各種主要實體疊加到電子地圖上，便于及時掌握情況，客觀分析問題和正確處理決策，同時在GIS基礎上，進一步開發各專業的生產指揮、能力分析等功能，使該系統成為加強油田生產管理的重要手段。

2 勝利油田地理信息系統建設情況

勝利油田地理信息系統的建設始于1998年，早期的建設目的主要是服務于油區和礦區的地面工程建設，逐步進行了“勝利地面建設信息管理系統”、“勝利油田社區地理信息系統”等系統的建設。

2.1 勝利地面建設信息管理系統

形成了一套相對完整的地理信息系統數據采集、生產、處理、存儲、應用標準和地理信息系統開發建設平臺。

（1）實現了勝利油田40多年開發建設以來油、氣、水（供水、污水、注水）、電、路、訊八大專業系統所有地面設施圖形數據和屬性數據入庫工作。

（2）建立了較為準確的基礎地圖數據庫，完成了勝利油田1：50000，1：10000，1：2000，1：500四種比例尺基礎地形地貌圖數字化及入庫工作。

（3）開發完成了圖形及屬性數據錄入、查詢、縮放、漫游、緩沖分析、打印、測距、專題圖繪制等功能。

（4）繪制完成油田重點站庫三維平面圖、流程圖。為直觀形象地顯示瀏覽油田生產動態打下了基礎。

（5）數據深度達到站外到井口，站內到設備，數據覆蓋范圍整個勝利油田。

2.2 勝利油田社區地理信息系統

涵蓋了勝中、勝東、勝北、勝南、河口、孤島、仙河、濱南、純梁、臨盤等十個社區范圍的工礦建筑、小區住宅、道路、水系、環衛綠化等基礎地圖和供水、供電、供氣、供暖、排水四供一排及通訊閉路等各個專業系統及附屬設施的圖形數據和屬性數據。

3 地理信息系統的作用及意義

3.1 為油田加強生產管理提供重要手段

數據和信息是油田生產的第一財富。每年幾十億的勘探投入，獲得的就是與地理直接相連的油氣儲量信息；油氣開發和地面建設投入更大，其結果的主要體現或有效管理的前提仍然是信息。通過《上地理信息系統》的建設，可以充分利用信息的空間特性，將油井、物探曲線、油氣水管線、地下構造、油氣田、油田地面建筑等石油工業生產資源，通過GIS的信息集合方式和能力，通過其特有的“身臨其境”的虛擬現實技術將復雜性的信息整體客觀地展示給管理者和決策者，便于及時掌握情況，客觀分析問題和正確處理決策，為中石化總部和領導加強各油田生產管理的提供重要依據。

3.2 提高油田工作效率

通過《地理信息系統》的建設，可以使油田領導及業務部門方便地通過GIS圖實現對各種油田主要實體地理位置與生產靜態、動態數據庫實體的雙向查詢，以便在勘探、施工、建設的各個階段提前對工程進行合理的規劃，使許多部署方案、開發方案在選址、征地、運行等環節上更合理，從而降低風險，提高經濟效益和工作效率。

3.3 為“數字油田”建設奠定基礎

《地理信息系統》是“數字油田”的基礎，也是“數字油田”的重要組成部分。“數字油田”以地理空間信息為基礎平臺，油田地上地下的各種空間實體被自然的組織在一起，將徹底打破油田內部各專業信息平臺橫向分割的局面。久久不能實施一體化大平臺，一直是油田信息建設的老大難問題，而“數字油田”的基礎—地理信息系統的建設，將有助于在此基礎上迅速形成集勘探—開發—工程—集輸—生產運行為一體的油田一體化信息平臺。

4 深化建設地理信息應用的措施和構想

目前，油田在地理信息方面積累了大量的管線、站庫、輸電線路、工礦設施、住宅等方面的數據信息，筆者結合油田生產、民生需要，認為需要進一步規范地理信息數據的采集和維護管理，拓展深化地理信息系統的功能開發和應用。

4.1 建立健全規章制度，規范采集和維護流程

建立健全《地理信息系統》有關的各種標準、規范，視油田地理信息系統的建設遵循統一的規劃和規范，確保系統建設的統一性和延續性。標準規范應包括：《GIS平臺選用規范》、《GIS用圖及數字化、校正、配準、拼接規范》、《地理信息數據調查表填寫規范》、《地理信息系統編碼規范》、《地理信息系統圖例規范》、《地面工程數據庫設計規范》等內容；

進一步完善地理信息數據采集制度，將地理信息的錄入、審核表單化、制度化，確保地理信息數據的真實可靠。

4.2 完善系統功能，拓展應用領域，深化系統應用

結合油田生產特點及勘探開發、油氣生產各環節對地理信息的要求，主要從勘探開發、油氣生產、民生服務及協同運行決策等方面進行應用探討。

（1）在勘探開發方面

將地面地理信息、地面生產信息及地下地質信息在同一應用平臺上有機地結合起來，實現與地形圖、構造圖、衛星遙感圖片等的疊加，生成地震勘探中各階段的圖件，如：勘探部署圖、設計圖、竣工圖等。可生成物理點分布、覆蓋次數、表成調查等專業圖層，并可以制作圖頭、邊框、比例尺、圖例等，方便制作物探專業圖件。通過建設《勘探開發可視化系統》，可以將采油廠地面建設圖與勘探開發形勢圖的疊加，實現了在采油廠、油田、區塊、單元、單井5個層次上的地面建設與區塊構造情況的地上地下一體可視化查詢。

（2）在油氣生產方面

《地理信息系統》以地理空間信息為基礎平臺，集原油生產、原油集輸、天然氣或油田伴生氣集輸、注水及采出水處理管網、輸供電線路為一體的可視化數據平臺，數據深度達到站外到井口、站內到設備，并與勘探開發庫的連接，實現了對油氣生產的開發靜態、開發動態、動態監測、井下作業、方案規劃、開發實驗、生產管理、油氣集輸數據的綜合管理，同時自動統計廠、礦、隊、單井的日度、月度生產數據，及某個時間段內的歷史數據自動生成生產報表，并繪制相應的曲線圖，為油田企業監控各油田的生產開發及地面建設情況提供有力的技術手段，為領導決策提供相關的信息支持。根據生產業務情況，建議進行以下子系統（功能）的建設。

（3）油氣生產數據可視化

以采油廠地面建設情況為索引，可以對全廠的集油系統、輸油系統、注水系統及全廠的地面建設現狀圖、地形地貌圖、站內平面圖、流程圖進行查詢，對各采油礦、三采管理區管轄的油水井的生產狀況、管網運行狀況、電網運行狀況等進行監測，并通過與開發數據庫、生產日報數據的掛接實現了對各類井、站、管線等設備動態生產數據的統一管理，對生產中發生的故障進行報警，對故障影響生產的情況進行查詢。

（4）采油廠輸油GIS

以采油廠地面建設現狀為依托，通過對采油廠輸油系統的管網和輸油站的準確測繪形成了全廠的輸油系統單線圖，使用戶可對輸油站站內的專業圖，井站分布圖，輸油管網流程圖進行瀏覽，對輸油干線長度、站內管線長度、外徑、外防腐措施、進口壓力、出口壓力、進口溫度、出口溫度等數據進行查詢，并通過與各輸油站、輸油管線現有的自動計量和監測系統的掛接實現對各輸油站來油溫度、壓力、體積、含水、原油密度的實時監測，對管線泄漏地點進行自動定位，自動形成日度生產報表，月度生產數據報表，發生問題及處理情況報表等。

（5）電力線路運行管理

將采油廠的輸電線路網絡圖、變電所主接線圖、線路單線圖與采油廠基礎地形地貌圖項疊加，實現了從線路管理到變壓器，通過變壓器管理到單井，并自動統計計算電力線路與線路油井產量，提高了壓負荷關停線路決策的科學性及線路故障影響產量數據的準確性，實現電力管理與生產管理的綜合信息應用。

（6）在民生服務方面

物業管理

建設社區單位地理信息系統，實現社區對居民小區及工礦辦公設施基礎地形信息，供水、排水、供電、供氣等系統的管線以及閥門、水表、檢查井、化糞池等附屬設施的走向、位置及屬性信息，覆蓋整個油田基地的供暖管網的走向、位置及屬性信息等內容，提高物業服務、生產調度及生產運行。

輔助油（礦）區規劃

地理信息系統在城市規劃、工程設計等方面發揮了重要的作用。在管理局與東營市共同實施的東營市東西城對接規劃中，系統的對接區域基礎地形圖為規劃方案的制定起到了極大的幫助作用。在城市規劃初步方案形成后，通過規劃圖與對接區域專業系統圖的疊加，為油田和地方政府領導直觀地了解該方案對油田產量的影響及對油田各專業系統改造工程量的的大小提供了第一手資料。

（4）加強業務協同、輔助決策

在地理信息環境下，多學科工作組或資產小組可以方便地在同一個直觀的數據模型中進行交流和協作，分享知識，交流各自的認識和觀點。可以在協同環境下對多種方案的風險和優點進行可視化對比、分析和評估，以便選擇最佳方案。

【作者簡介】

俞海泓（1976—），男，浙江寧波人，勝利石油管理局規劃計劃部綜合計劃科科長，經濟師。