地理信息系統(tǒng)在地面工程中的應(yīng)用

徐永明

摘 要：地理信息系統(tǒng)（GIS）現(xiàn)已廣泛用于地面工程領(lǐng)域，文章簡(jiǎn)要介紹了該技術(shù)的功能特點(diǎn)，并從繪制專題圖、管線的調(diào)查、流程改造、網(wǎng)上發(fā)布四個(gè)方面探討了GIS在地面工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了油田地面工程圖形和屬性數(shù)據(jù)網(wǎng)上發(fā)布，為油田規(guī)劃設(shè)計(jì)人員、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理及全局控制決策提供了數(shù)字化地形圖、地面建設(shè)各專業(yè)系統(tǒng)圖及屬性數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)信息，為油田規(guī)劃方案、優(yōu)化及管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；特點(diǎn)；應(yīng)用；效果

1 概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，實(shí)現(xiàn)提供多種空間和動(dòng)態(tài)信息，為地理研究和決策服務(wù)而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。GIS功能超過(guò)常規(guī)的DBMS和CAD軟件，主要表現(xiàn)在能夠采用數(shù)字化的形式采集和管理地理要素及其屬性數(shù)據(jù)，并建立拓?fù)潢P(guān)系明確定義它們之間的聯(lián)系。同時(shí)它所擁有的圖形用戶界面，用戶在可視化的地圖上顯示和操作數(shù)據(jù)。最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)空間信息的網(wǎng)絡(luò)化。GIS通過(guò)Internet在功能上得到了延伸，真正成為一種大眾使用的信息工具。從Internet的任意節(jié)點(diǎn)，人們可以瀏覽網(wǎng)上的各種分布式的、具有超媒體特性的地理空間及屬性數(shù)據(jù)。GIS所提供的專用函數(shù)，可進(jìn)行測(cè)量、圖像的生成、屬性修改、新對(duì)象的建立、統(tǒng)計(jì)分析等多種信息。

2 GIS技術(shù)在油田中的應(yīng)用

石油行業(yè)是一個(gè)多學(xué)科相互配合、相互滲透、協(xié)同工作的知識(shí)密集型行業(yè)，信息的綜合利用對(duì)石油企業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。石油企業(yè)每年要產(chǎn)生大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分散存放，成果數(shù)據(jù)難以共享，大部分?jǐn)?shù)據(jù)還采用架庫(kù)式存放，給專業(yè)技術(shù)人員查閱資料造成很大的困難。據(jù)統(tǒng)計(jì)，專業(yè)人員花在查找和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的時(shí)間占去整個(gè)研究工作的一半以上。企業(yè)需要采用更加科學(xué)的方法加強(qiáng)對(duì)資料的管理與利用。

基于GIS技術(shù)對(duì)油田信息進(jìn)行統(tǒng)一管理、查詢、分析和綜合應(yīng)用可視化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖形和信息管理應(yīng)用的一體化，已成為石油企業(yè)及各服務(wù)單位廣泛的做法。GIS能將石油企業(yè)的海量空間組成要素，如油井、管線、涉及的周邊環(huán)境、設(shè)備、油井出口、儲(chǔ)油罐等信息集成在一個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，并利用其強(qiáng)大的空間分析能力，進(jìn)行有效的空間地理分析。它把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，根據(jù)用戶的需要將空間信息及其屬性信息準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶，能滿足石油企業(yè)對(duì)空間信息的要求，借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)功能，進(jìn)行各種輔助決策。

3 GIS技術(shù)在油田地面工程中的應(yīng)用

對(duì)于油田的地面工程可以按照地理信息系統(tǒng)的原理，充分利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)工具，科學(xué)、有效地把地面工程各類圖紙、圖幅和圖件以及相應(yīng)的動(dòng)靜態(tài)資料存儲(chǔ)及管理起來(lái)，建立起地面工程管理應(yīng)用系統(tǒng)，在需要時(shí)進(jìn)行圖形編輯、修改、查詢和輸出，并在圖庫(kù)的基礎(chǔ)上，將地面各系統(tǒng)的信息資料數(shù)據(jù)與圖形聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)同步操作、為油田生產(chǎn)、管理、應(yīng)用提供了良好的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

3.1 繪制專題圖的應(yīng)用

利用地理信息系統(tǒng)功能，運(yùn)用相應(yīng)的字體和符號(hào)，可完成原油集輸系統(tǒng)、油田天然氣系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、道路系統(tǒng)、防腐保溫系統(tǒng)專題圖及總圖的編制。繪制相應(yīng)圖紙時(shí)，該軟件可插入地形圖與影像圖，并可將其相應(yīng)圖紙導(dǎo)出到DGN圖紙或CAD圖紙中。

3.2 管線調(diào)查中的應(yīng)用

在以往非金屬管線進(jìn)行大調(diào)查時(shí)，由于油田生產(chǎn)的特殊性、分布面積的廣泛性，人員的流動(dòng)性，資料數(shù)據(jù)的非確切性，單存靠簡(jiǎn)單的記憶和一般意義的圖紙資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能掌握地下管線的分布及材質(zhì)。現(xiàn)在可應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)所需求的管線進(jìn)行查詢。首先，在查詢窗口中編輯查詢條件，根據(jù)自己需要的資料來(lái)查看屬性字段，就可查詢，該信息能以excel的形式導(dǎo)出。用于指導(dǎo)埋地管道日常管理、維護(hù)及調(diào)查，從而保證管道的維修、更換的科學(xué)性，提高了油田生產(chǎn)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 集油流程改造中應(yīng)用

針對(duì)敖南油田部分油井初期產(chǎn)能高，集油管道壓力上升過(guò)快、部分油井無(wú)法正常投產(chǎn)，造成管線堵環(huán)影響產(chǎn)量與時(shí)率的問(wèn)題。可利用地理信息系統(tǒng)（GIS）對(duì)無(wú)法正常投產(chǎn)的油井進(jìn)行調(diào)查。首先，在地理信息系統(tǒng)中，調(diào)出相關(guān)的系統(tǒng)圖，將系統(tǒng)中的油井、集油間、集油管道等現(xiàn)狀圖形要素顯示出來(lái)，利用此圖進(jìn)行管線的測(cè)量，然后根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)查出，每個(gè)環(huán)所帶的井?dāng)?shù)、管徑。根據(jù)統(tǒng)計(jì)情況，分析堵環(huán)原因是由于管徑細(xì)、管線長(zhǎng)，單環(huán)井?dāng)?shù)多導(dǎo)致的。規(guī)劃設(shè)計(jì)人員以此為參考，對(duì)存在問(wèn)題的環(huán)采取了分環(huán)、并環(huán)措施，保證了油井的正常生產(chǎn)。通過(guò)（GIS）網(wǎng)上瀏覽、查詢?yōu)樵O(shè)計(jì)人員管線設(shè)計(jì)及改造，提供了方便、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、提高了工作效率。

3.4 網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)的應(yīng)用

通過(guò)油田局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)客戶端應(yīng)用瀏覽器對(duì)圖形的瀏覽，并通過(guò)對(duì)服務(wù)器端ASP腳本的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析。在客戶端實(shí)現(xiàn)了廠、礦、隊(duì)、井、站、間、管線、道路等各種動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的查詢，使的生產(chǎn)和管理單位的工作人員，依據(jù)各系統(tǒng)的能力及負(fù)荷情況，完成各自的分析和管理任務(wù)。

3.4.1 圖庫(kù)數(shù)據(jù)顯示

利用地面工程信息，操作人員可按區(qū)域、類別進(jìn)行圖形查詢、分析、顯示，可實(shí)現(xiàn)圖形的點(diǎn)放大、區(qū)域放大、平移、圖形比例尺的顯示等。查詢功能可以按系統(tǒng)查詢、自由查詢（點(diǎn)查、線查、框查）。點(diǎn)取圖上的地理特征，會(huì)顯示相應(yīng)的屬性。例如：注水系統(tǒng)從注水站，查出相關(guān)的注配間、注水井及注水管道，并可查出相應(yīng)站庫(kù)的基礎(chǔ)信息。

3.4.2 報(bào)表查詢功能

系統(tǒng)通過(guò)后臺(tái)的查詢，生成所需要數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，報(bào)表可以在網(wǎng)頁(yè)中顯示，或在客戶端生成EXCEL格式的報(bào)表，以方便用戶打印輸出。達(dá)到地面工程設(shè)備、設(shè)施信息可調(diào)查、可分析、可預(yù)測(cè)等精細(xì)化管理的目標(biāo)，方便優(yōu)化地面調(diào)整方案、優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)。以敖一聯(lián)深度處理站數(shù)據(jù)報(bào)表為例，通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表，可以了解在運(yùn)的設(shè)備狀況、生產(chǎn)廠家、設(shè)備型號(hào)等相關(guān)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，為設(shè)備改造、工藝更新、水質(zhì)處理能力增減提供了參考數(shù)據(jù)。

4 地面信息系統(tǒng)建立中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)及建議

通過(guò)對(duì)敖包塔作業(yè)區(qū)地面信息系統(tǒng)的建立和完善，使GIS技術(shù)在地面工程系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。GIS不僅開拓了地理信息資料利用的新領(lǐng)域，而且為GIS信息的高度社會(huì)化共享提供了可能，同時(shí)使地面工程管理更科學(xué)化、規(guī)范化。以下是我們?cè)诘孛嫘畔⑾到y(tǒng)建立中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和建議：（1）敖包塔油田地面信息系統(tǒng)應(yīng)用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上發(fā)布后，使生產(chǎn)管理人員能方便、迅速、準(zhǔn)確地對(duì)油田建設(shè)信息進(jìn)行查詢、分析及輸出，大大縮短了規(guī)劃設(shè)計(jì)及改造周期。（2）該技術(shù)為各個(gè)部門提供了可共享的地面建設(shè)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、專業(yè)系統(tǒng)現(xiàn)狀圖等，為生產(chǎn)指揮調(diào)度和管理決策提供了科學(xué)依據(jù)，降低了規(guī)劃方案編制工作成本。（3）地理信息系統(tǒng)要求客戶端硬件平臺(tái)配置為Pentium4 1.8GHZ、1G以上內(nèi)存的計(jì)算機(jī)，來(lái)保證圖像顯示的完整性，可目前使用的計(jì)算機(jī)難以滿足要求，影響了工作的進(jìn)度和質(zhì)量要求。（4）地面工程各級(jí)管理人員素質(zhì)參差不齊，也給地面信息系統(tǒng)的錄入工作的開展造成一定的難度，因此必須通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，才能確保地面信息系統(tǒng)的有效開展。

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