遙感影像圖在輔助油田地面規劃設計中的應用

蘇建中

大慶油田有限責任公司第六采油廠

技術可行、經濟合理的油田地面建設規劃方案和設計施工圖對控制建設投資、縮短施工周期起著重要作用。油田地面建設規劃方案和設計施工圖工作中采用地形圖作為參考依據，數字線畫圖（DLG）詳細表示居民點、道路、水系、植被等地理要素并且用等高線表示地面起伏。隨著油田開發的深入，新開發產能區塊多位于采油廠邊界附近或游離于邊界以外，這些區域存在無地形圖或地形圖現勢性差的問題，不能提供充足的參考依據。遙感影像圖作為油田地面建設規劃設計階段的輔助參考，結合影像圖提供的地理信息，進行現場勘察，可更高效、細致地掌握目標區域地表情況，有利于優化地面建設方案，保障油田地面建設的順利進行[1]。

可提供遙感影像圖的軟件有中國石油地理信息系統（A4）、谷歌地球、奧維地圖等。

1 數字線畫圖存在的問題及解決措施

1.1 無數字線畫圖可供參考

目前地面建設規劃設計階段應用的數字線畫圖范圍多位于采油廠界以內。隨著油田不斷開發，新建產能區塊已位于廠界邊緣或廠界之外，這些區域存在無數字線畫圖，給油田產能前期地面建設規劃工作帶來諸多不便，影響規劃設計工作準確性和工作效率[2]。2019 年Y 區塊產能建設項目，產能區塊所在位置位于A采油廠邊界以南13.6 km，如圖1所示，已超出廠邊界線很遠，無數字線畫圖參考。由于產能區塊分布面積大，產能工作進度要求緊，需全面勘察目標區域，該項目工作時間長、任務重，無數字線畫圖參考影響產能項目的順利進行[3]。

圖1 Y產能區塊區域位置圖Fig.1 Regional location map of Y Production Capacity Block

規劃階段叢式井平臺劃分時，將單井井位定位在遙感影像中（谷歌地球），以遙感影像作為參考，可直觀看出地表情況，產能區塊被河流、高速路割裂為4部分，單井地下井位零散分布其中，如圖2所示。通過詳細查看遙感影像圖，發現地面情況復雜，葦塘、稻田、低洼地、河流、高速公路縱橫交錯，地面系統建設難度大。參考遙感影像圖上轉油站及井位分布，以利于集輸運行、減小集油半徑、節省投資并兼顧減小施工難度為原則，在遙感影像圖上確定叢式井平臺位置，再進一步現場勘察平臺位置地面具體情況，有的放矢，減少現場勘察工程量，加快產能工作進度，提高工作效率[4]。

圖2 以遙感影像圖為背景劃分平臺示意圖Fig.2 Schematic diagram of platform dividing set in remote sensing image map

1.2 數字線畫圖現勢性差

目前地面建設規劃設計階段應用的數字線畫圖成圖年限較早，現勢性差，很多地形地貌、地表附屬建構筑物已發生較大變化，不能為地面建設提供準確的參考依據。規劃設計工作要有即時性，根據現場實際的地形、地貌、水文情況，確定新建站場位置、確定管網敷設路徑。以往規劃設計人員多采用現場勘察、測量的方式獲得現場數據，工作周期長、勘察工作量大、效率低。特別是冬季，地表被積雪覆蓋，不易查看地面附屬情況。規劃設計階段應充分考慮地表最惡劣環境下施工建設可行性及施工完成后運行維護可靠性，應用谷歌地球等軟件，可以選擇查看不同時期遙感影像圖，調查了解最惡劣環境下（如豐水期等）地貌情況，合理優化建設方案[5]。

案例一：2019年M區塊產能建設項目，L轉油站新建閥組間站間管道敷設路由所在位置的數字線畫圖為2004 年成圖，距今已有17 年，目標區域地貌情況發生變化，數字線畫圖不能提供充足的參考。

施工圖設計階段，將遙感影像圖插入CAD 中疊加為背景，優化站間管道敷設路徑。參考遙感影像圖前，進行現場勘察，由于有蘆葦遮擋且勘察時位于枯水期，并未發現大面積葦塘、水泡子，設計時參考數字線畫圖，站間管道設計路徑可從西側敷設至L轉油站，其間除一處村屯外，無其他地面障礙。為保證工作的嚴謹性，參考谷歌地球不同時期遙感影像圖后，發現站間管道通過安肇新河向北0.2 km處，存在大面積積水區，如若站間管道敷設在此處，不便于生產維護，管道一旦出現腐蝕穿孔，原油外泄，不易查找漏點及維修，并且污染水環境。因此將站間管道向東偏移，避讓積水區，如圖3所示。

圖3 以遙感影像圖為參考敷設管道示意圖Fig.3 Schematic diagram of pipeline laying taking remote sensing image for referene

選用夏季豐水期的遙感影像圖作為敷設管道的參考圖，彌補數字線畫圖及現場勘察時段不能反映出最惡劣集輸環境的不足。更科學合理地確定集輸管道敷設路徑，保障生產安全，規避安全隱患及環保風險[6]。

案例二：2018年Z區塊產能建設項目，在某區域布置30 口井，如圖4 所示，參考數字線畫圖時，粉色線條區域為草地，地表無其他附屬物及建構筑物，地勢平坦，在粉色區域內布置4座平臺。

圖4 以遙感影像圖為參考劃分平臺示意圖Fig.4 Schematic diagram of platform dividing taking remote sensing image map for reference

參考遙感影像圖后，發現綠色區域為稻田地（區域中網格為稻田灌溉溝渠），為高風險、高后果區，若在此區域基建油井，在生產維護過程中，易發生油氣外泄到生產區域外，污染稻田地，存在環保隱患。因此劃分平臺時，盡量將中心井遠離稻田區域，預留足夠的防護距離，可充分避讓地表安全、環保敏感目標，保證鉆井、作業及正常生產等過程中不對稻田地造成污染影響[7]。

2 規劃設計存在問題及解決措施

2.1 參考底圖信息不準確

目前油田多采用CAD 軟件作為規劃設計工具，往年建設的管網、站場等信息作為底圖信息呈現給工作人員。但由于現場施工中管網、電力線路等往往并不完全按照圖紙施工，造成底圖信息與實際情況存在偏差，使規劃設計人員不能精確地定位已建管網及電力線路。尤其是管網等地下隱蔽工程，管網敷設完成后位于地下，地表被復耕為農田或被其他建構筑物覆蓋，即便到現場勘察也不易確定走向。若按照底圖信息進行規劃設計將出現工程量偏差大的情況，若是有新老管道搭接等工程量，現場尋找已建管道將采用大開挖方式，挖方量大，施工進度慢，破壞面積大，管道連接完成后恢復工作量大。特別是老區油田，市政管網線路多，遍布繁雜的給水管道、排水管道、燃氣管道及地下敷設的光纖電纜等，大開挖可能會造成其他非目標重要設備設施的破壞，帶來不必要的損失[8]。

由于管道敷設完成后，回填土會出現輕微塌陷，低于自然地坪，出現較淺的管線溝，在遙感影像圖上呈現出不同的顏色，將遙感影像圖像疊加到底圖之后，便可清晰查看新建管道線路與遙感影像圖上已建的管道、線路、排水窨井、電纜標志樁等的相對位置，提高規劃設計的準確性[9]。

2.2 各專業人員溝通不便

油田規劃設計工作涉及集輸、供注水、供配電、道路、土建等諸多專業，不同專業在工作中的側重點不同，協同工作時需互提資料，簡潔、準確、直觀地表達各專業的需求，可加快工作進度。以遙感影像圖作為參考底圖，標示出各自專業需求，由于視覺效果直觀，所見即所得，可提高各專業之間的溝通效率[10]。

3 結束語

遙感影像圖信息豐富、直觀性強，在規劃設計工作中可以作為數字線畫圖的輔助參考，保障油田地面建設規劃設計工作順利進行。

（1）可加快規劃設計工作進度。遙感影像圖作為油田地面建設規劃設計階段的輔助參考，將影像圖疊加在數字線畫圖之下，或直接在遙感影像圖中定位所需目標點，可彌補無數字線畫圖或數字線畫圖現勢性差的問題。以遙感影像圖為參考，確定勘察位置，可減輕現場勘察工作強度，節省人力，提高工作效率，加快產能工作進度。

（2）可保證規劃設計工作的即時性。目前地面建設規劃設計階段應用的數字線畫圖成圖時間較早，很多地形地貌、地表附屬建構筑物已發生較大變化。規劃設計工作要有即時性，才能保證建設方案更好地適應現場情況，遙感影像圖可反映出地表變化，給規劃設計工作提供參考，有利于優化地面建設方案，使平臺劃分、站場分布、管道敷設路徑等更合理。

（3）可保證規劃設計工作的準確性。由于現場施工往往并不完全按照圖紙施工，造成底圖信息與實際情況存在偏差，遙感影像圖作為輔助參考，可彌補底圖信息與實際不符的不足，保證施工建設可行性及施工完成后運行維護可靠性。

（4）可提高工作人員溝通效率。不同專業協同工作時可簡潔、準確、直觀地表達需求，在遙感影像圖上標示出各專業需求。