無人機航測技術在油田地面產能建設中的應用分析

于強

（大慶油田信息技術公司，黑龍江 大慶 163000）

在油田產能建設過程里面，無人機的應用對于成本的降低以及地貌特征的準確記錄有著非常重要的意義。無人機的速度快、靈活性強，對于人力資本的投入有很大的降低作用，使建設的安全性有了更高的保證。目前不少油田都開始對無人機航測技術進行應用，他們的地面產能建設效率也隨之提升。

1 無人機航測技術概述

1.1 無人機航測系統的組成

無人機航測系統由多個部分組成，比如無人飛行平臺、通信設備、地面信息接收處理設備等。此外飛行控制系統、影像獲取設備也是無人機航測系統的重要組成部分。而飛控系統則又可以分為陀螺儀、GPS系統、微處理器等。陀螺儀的作用是使無人機飛行姿勢更加穩定，GPS的作用是及時取得飛行平臺位置信息，而微處理器的作用則是對無人機進行控制，使其自主飛行。而對無人機影像進行接收和顯示的數據接收終端和控制無人機拍攝的設備則屬于地面配套設備。

1.2 無人機航測技術的特點

無人機航測技術能夠幫助相關人員及時取得分辨率非常高的數字影像。當飛行平臺和數碼相機進行完美的配合以后，就可以利用3S技術開展系統集成，這樣就能夠在比較小的范圍之中取得比例大、色彩真實的航測遙感數據。

（1）與傳統航測存在區別。無人機航測使用的數碼相機并非測量專用相機，這種普通數碼相機鏡頭畸變量更大。在無人機航測過程中，通過這種相機進行的低空寬視角拍攝，視點的變化會使得底物幾何變形增大，匹配率隨之下降。無人機航測與傳統航測數據比起來，其數據量較大。因為無人機航測采用了低空、寬相幅，經常會出現比較大的旋轉角。雖然人們通過各類措施對這種旋轉角進行了處理，但是也很難達到規范的15度偏角以內的要求。

（2）環境需求低。采用無人機的平臺其上升和下降的靈活度都非常高，這就使得其對環境的要求大幅度下降。即便周圍環境非常惡劣，也能夠進行野外作業。舉個例子，無人機對升降跑道的要求并不高，只要有長度在100～200m的空曠公路或者硬地，無人機就可以在此起降，這就是其應用范圍大幅度增加。當航測地點的地形為丘陵或者山地的時候，無人機的優勢也就變得越來越明顯。無人機受云霧的干擾并不大，而且無人機的調整能力也很強。他們在航測過程中可以隨時調整飛行方案，這就使得氣候變化對行測產生的影響大幅度規避。無人機還能夠進行自主飛行，這就使得無人機的控制要求大大降低。同時為了做好無人機保護工作，各類保護措施也都已就位，比如滑翔、降落傘等。

（3）受到的約束較小。無人機在進行行測的時候，其作業空域一般都不會超過1000m。該范圍屬于超低空或者低空，在這一范圍無人機所受的約束很小，辦理空域申請也比較容易。除了一些機場和邊境附近的特殊區域以外無人機都可以出現，這就使得其機動性大幅度提升，在分辨率非常高的數碼影像獲取方面速度也越來越快。

（4）無人機的成本較低。目前無人機技術等級程度變得越來越高，攜帶起來也變得很方便，對運輸條件的要求較低。無人機系統的費用較低，操作起來又非常簡單，與飛機相比無人機學習成本要低很多，而這種很低的成本卻能夠獲得較高的回報。

（5）作業區域小。無人機航測系統有一個短板，那就是其續航時間并不長，因為無人機所用的電池會對其續航時間產生約束，所以無人機的作業范圍并不大。而且受拍攝設備的局限，無人機航拍系統的相片篇幅都比較小。

2 油田地面產能建設的優化策略

油田開發由多個部分組成，比如油藏工程、油田地面工程等。而油田開發里面的地面工程又由油田配套工程和油氣技術工程組成，其具體內容分為注水處理、供配電、生產管理維護等。油田的產能要想得到提升，就應該及時制定出科學合理的策略，使產能建設的效果得到保證，而油藏開發提升的方法最為常見。

2.1 熟悉地理環境

為了對新的油藏進行科學合理的開發，首先要做好油藏精細描述工作。描述工作所包含的內容有很多，比如油藏具體類型、斷層分布、儲層分布等。這些信息是開發策略制定的重要依據。面對這種情況，就要對地質環境進行深入的把握，使儲量和油藏分布規律能夠及時推斷出來，下一步工作就是對油區里面油藏開展分類評價工作，同時對油區里面的油藏的等級進行劃分。如果油藏的儲量非常豐富，而且質量也非常好，那么就可以對該油藏先行開發。在開發過程中還要根據其儲量級別來采取相應的開發策略。舉個例子，為了達到少井高產的目標，在布井方式等各個環節方面就要做足文章，推動這一目標真正實現。藏非均質認識和沉積微相對油田開發來說作用非常重大，在油藏描述中處在關鍵位置，也能夠在一定程度上指導油藏開發，尤其是在制定不同策略方面。畢竟各個油井的儲量、滲透率有不小的差別，進行深入的研究非常有必要。

2.2 井網控制策略

在對井網進行布置的過程中，有一個重要的目標那就是鉆遇油砂體，而且還要對油砂體內的采注對應關系加以保障。為了讓單井控制儲量和現有面積得到最大限度的增加，復雜井型技術的利用就非常有必要。以滲透力級別為依據開展區塊劃分，依據沉積微相對井網進行明確。對于那些非均質性低、滲透率高的主河道區域，如果油儲物性好，那么就可以使井距進行適當的擴大。

3 無人機航拍在油田地面建設中的應用

3.1 地形勘測

根據前文的闡述，開展油田地面產能建設的過程中，首先要及時獲取油田附近的地形信息。而進行信息的勘察過程中，由于無人機的作用不可取代，油田周圍的環境往往非常惡劣，地形也非常復雜。這就是勘察工作的難度成倍增長，而無人機對于勘查效率的提升有著重要作用，也能夠在一定程度上節省人力成本。無人機的使用能夠獲取很多高清數碼照片，相關人員可以對這些照片通過專門軟件來進行處理，從而做好這些照片的校對和拼接工作。下一步的工作則是開展三維數字地形的繪制，并以管線、道路的GPS坐標作為根據，在地形上對管線和道路的完整走向加以標注。即便地形非常復雜，三維數字地圖也能夠使其得到很好的描述。它在場地規劃、道路設計以及應急搶險等領域的作用非常重大。無人機對3D地貌地圖的應用以及自適應等高層飛行方式的采用，可以做好輸油管網以及其他基礎設施的飛行巡護工作。隨著這項工作的不斷推進，無人機很好地展現井站分布和輸油管網走向。生產管理人員在對生產區域地形地貌進行了解的過程中，無人機正是一個非常便利的工具。生產管理人員通過無人機的利用，可以對生產區域地形地貌有更深入地了解，從而科學構建生產隧道，并做出與生產活動有關的科學決策。

3.2 無人機放線架設電纜

當油田位置地形復雜的時候，不少山頂鐵塔的直線距離會很大，高度差也不小，人工鋪設電纜的困難度大幅度提升。這個時候無人機的放線作用就派上了用場，無人機放線的時候首先要做好前期部署工作。通過對地形的準確勘察，利用無人機把引繩拋向指定位置，這樣復雜地形的電纜架設工作也會逐漸完成。在此類工作中，無人機的應用可以使人工成本顯著下降。面對特殊天氣和復雜地形的時候，人工架設電纜的各類危險也會由無人機承擔，工作安全性隨之有了更好的保障。

3.3 無人機系統進行綜治排查

在油田附近經常會出現涉油團伙，這些涉油團伙在夜色的籠罩下開展涉油違法活動。而油田附近的道路往往非常崎嶇也非常曲折，負責巡護工作的人員和公安人員遇到這類違法活動的時候并不能保證能夠在第一時間抓住這些涉油團伙。而且在這類油區境內，還會出現不少非法收油窩點。這些收油窩點處在流動狀態中，而且隱蔽性也非常強，公安機關在調查取證過程中會遇到重重困難。而無人機的應用就能夠實現夜間油區井站和道路的巡查，如果發現盜油車輛就能夠對這些車輛做出準確定位，并對這些犯罪人員和犯罪車輛進行跟蹤。在整個過程中，無人機還能夠做好全程錄像工作，從而使證據收集工作做得更加到位。無人機航拍的車輛行駛軌跡能夠幫助公安機關和油區巡護人員更好的打擊盜油事件。

4 結語

無人機航測技術對于油田地面產能建設成本降低以及生產效率的提高都有非常重要的意義，所以油田生產過程中可以加強無人機的使用，使產能得到提升。