測繪技術用于油田生產管理

重慶水利電力職業技術學院

測繪技術用于油田生產管理

常允艷重慶水利電力職業技術學院

現代測繪技術是通過GIS、GPS、RS、DPS等科技技術完成工程測量、獲取數據的過程。油田土地規劃設計中測繪技術的應用主要體現在土地利用調查、土地規劃建設、土地勘測定界、土地動態監測等四個方面；測繪技術除了油田勘探開發外，在油田日常生產與管理過程中也具有重要應用功能，包括原油集輸、油氣管道、電力、通信、給排水、設備機器等管理應用。雖然GIS、GPS、RS測繪技術在油田生產中發揮重要作用，但是也存在缺點，應將測繪技術進行有效整合，實現優劣互補，形成油田生產管理動態、可視、不斷更新等“3S”測繪技術。

測繪技術；油田；生產管理；規劃設計

1 現代測繪技術

測繪技術是指通過一系列方法和工具對目標對象進行測量，得到反映目標對象性質的相關數據的過程。現代測繪技術是通過GIS、GPS、RS、DPS等科技技術完成工程測量、獲取數據的過程，相互關系如圖1所示。

圖1 現代測繪技術應用關系

1.1全球地理信息系統（GIS）

GIS技術主要是以測繪為基礎，利用計算機技術進行數據使用和存儲，然后對測量采集到的數據資料進行管理、分析、處理、建模和顯示，以達到解決復雜規劃、決策、管理問題的目的，處理對象包括空間定位數據、遙感數據、圖形數據和屬性數據等，確保顯示出來用于決策的圖形與實際數據一致，從而實現測繪對象的具體化和圖像化。主流的GIS軟件有ArcGIS、MapGIS、ArcView等。

1.2全球定位系統（GPS）

GPS是通過衛星進行目標定位的測量技術，在工程測量中具有使用操作簡單、反應時間短、結果準確、抗干擾能力強等特點，是現代測繪技術的核心基礎，特別是在地形測繪、施工放樣、竣工測量、變形監測、設計規劃、機械控制、設備監控、現場監測等方面都得到廣泛應用。在此基礎上發展的實時動態測量技術（RTK）更是體現了現代測繪技術的先進性，對測繪目標精度進一步提高，實現了連續觀測，能對測量對象實時變化狀況進行監測，有效作出決策和改變。

1.3遙感技術（RS）

RS是指遠距離遙控接受信號，感控測量對象的性質和具體情況，如水文、氣象、地質、地貌、資源環境等領域特征，并將探測到的結果反饋到遙感平臺，最終形成圖像、圖形以服務于客戶。通常把數據探測、接收、傳輸、處理、分析、判斷的全過程稱為遙感技術。RS具有信息豐富、全天候、多光譜特性、遠程操控、信息獲取快等特點，一般輔助GIS、GPS進行工程測繪應用。

1.4數字攝影測量技術（DPS）

DPS主要應用在測繪技術的GIS、GPS、RS中，DPS主要是指將測量和拍攝的照片處理成三維數字表面模型且可以高精度測量，可以有效降低野外作業的工作量，特別是在大比例地形圖測量、地籍測繪、變形測量等方面發揮作用，對于水利水電、鐵路橋梁、油田生產等領域應用廣泛。

2 測繪技術在油田的應用

2.1油田土地規劃設計

油田土地規劃設計是指進行油田建設初期階段，對油田位置和需要建設的項目進行全面分析，確保土地利用合理、規劃建設科學。油田土地規劃設計中測繪技術的應用主要體現在土地利用調查、土地規劃建設、土地勘測定界、土地動態監測等四個方面，主要應用內容見表1。

測繪技術在油田土地規劃設計中的應用可以為油田地面設備、生產系統設計和安裝作出準確判斷，方便油田生產和日常管理，節省開發、集輸、轉送等成本，為油田生產管理打好基礎。

表1 測繪技術在油田土地規劃設計中的應用內容

2.2油氣勘探開發

（1）GIS在油氣勘探開發中的應用。GIS主要應用在勘探工程中的油氣資源評價、油藏描述、流體運移分析、造山帶侵蝕、沉積模型分析等方面。GIS系統對油氣勘探形勢進行可視化表達，對勘探項目、位置、油氣田區域、井區、工區等進行圖形展示，方便油氣勘探開發的分析研究，減少了資料收集整理和分析處理的過程。

（2）GPS在油氣勘探開發中的應用。GPS主要對油田井位測量，油氣運輸進行實時、動態、準確的監控并獲取空間數據，為勘探開發人員提供各種比例尺的井位圖，把井位圖設計情況進行現場放樣，并提供準確的三維坐標。特別是RTK技術對高原、山區、戈壁等偏僻復雜地區油田的井位測量，提供高質、準確、快速的技術服務和數據結果。

（3）RS在油氣勘探開發中的應用。RS獲取數據快速、準確，有助于勘探開發中掌握實際作業環境、進行地面工程設計與施工、安排生產部署、制定作業方案等，為勘探開發提供了詳細的基礎資料。

2.3油田地面生產管理

測繪技術除了油田勘探開發外，在油田日常生產與管理過程中也具有重要應用功能。由于油田分散、面積大、生產系統多，所以進行定位監控和信息管理十分必要，包括原油集輸、油氣管道、電力、通信、給排水、設備機器等管理應用。

（1）油田車輛管理的應用。油田生產過程中使用開采車輛、維修車輛、輸油車輛等較多，管理難度大、危險性高，因此，GIS技術、GPS技術可以對此進行實時化、動態化管理。建立GIS車輛管理系統，車載終端獲取車輛運行速度、運載量、疲勞駕駛、速度、位置等信息，通過GPS發送到監控管理中心，由調度中心通過GIS對其進行調度監控。

（2）油田電力系統的應用。電力系統是油田生產的能源命脈，直接關系到油田的生產過程和經濟效益，但是電力設備分散、電力系統復雜、變化情況多等是管理的難處。研究GIS油田電力信息管理系統，通過GPS定位監控每一處用電設備設施，通過電力開關閘、檢修、操作等進行智能化管理。

（3）油田生產設備系統監測的應用。要時刻保證良好運作，減少停機、損壞、泄漏、故障等現象，特別是鍋爐、集輸管道、泵等重要設備設施管理更為困難，通過RS可以對所有設備設施進行遙感觀測并形成圖像供可視化展示，通過GPS定位對各個位置監測點實施監測，由GIS信息系統進行管理和操作調度，確保油田設備正常運轉。

3 3S測繪技術

雖然GIS、GPS、RS測繪技術在油田生產中發揮重要作用，但是也存在缺點，應將測繪技術進行有效整合，實現優劣互補，形成油田生產管理動態、可視、不斷更新等“3S”測繪技術。

3.1GIS與RS結合的應用

一方面油田位置特殊，氣候變化莫測，容易出現水災、旱災、泥石流等自然災害事故，因此，建立油田防災安全管理信息系統，通過RS技術對油田所處區域進行感控，觀測氣候變化，提供災情預報、預警、響應，可以使調度、資源利用、防災措施得到合理落實，減少災害損失；另一方面對油井開挖、巖層分析等數據進行監測，防止出現井噴、冒頂、坍塌、泄漏等事故，提高油田開采安全水平。

3.2構建油田生產數字管道

管道是油田生產最主要的設備，其用量大、管道長、危險性高。以“3S”測繪技術構建數字管道，采用RS遙感用于管道選線、布線、安裝和沿線地形地貌分析，利用GPS對管道運行使用進行全面測量，可視化監控和定位，采用GIS管道數據庫信息管理，確保數字化管道技術的鋪展應用。

3.3數字化油田生產管理

測繪技術在油田生產管理中的應用加速了油田生產管理數字化的發展，主要包括高分辨率遙感技術、遠程定位和監控技術、“3S”一體化技術、空間一致性匹配、系統協調性等，需建立油田集輸系統，供水、注水、污水處理系統，供配電系統，房屋辦公系統，通訊系統，以及人員管理系統的數據庫，實現油田全部事項、功能、解決、數據等可視一體化操作。利用信息技術、仿真和虛擬技術等實現油田生產管理平面覆蓋，提高油田生產管理高效化、透明化、準確化、一體化。

（欄目主持焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.2.026