GPS—RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量工作中的應(yīng)用研究

王卓+姜德明

（遼寧省化工地質(zhì)勘查院）

摘 要：在進(jìn)行石油勘探時(shí)，物探測(cè)量往往是第一個(gè)步驟，而勘探工作又是開采工作的先導(dǎo)，只有勘探工作完善起來，后續(xù)的工作才能夠順利進(jìn)行。當(dāng)下，石油成為現(xiàn)在世界范圍內(nèi)的主要能源，也是我國(guó)的一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略資源，油氣的消耗量還在呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，所以石油物探測(cè)量工作要必須重視起來。目前GPS-RTK技術(shù)作為比較新穎的一門技術(shù)，如果在工作中能夠得到廣泛應(yīng)用，就可以提高測(cè)量精度和測(cè)量效率，同時(shí)對(duì)物力人力的應(yīng)用成本也就降低了。本文針對(duì)GPS-RTK技術(shù)如何在石油物探工作中如何發(fā)揮作用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；石油物探測(cè)量；應(yīng)用；研究

GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)為各種物探測(cè)量工作都提供了新的工作方法，石油物探測(cè)量工做也是如此。這種技術(shù)通過結(jié)合GPS技術(shù)本身具有的測(cè)量和傳輸功能，又綜合了動(dòng)態(tài)定位，來進(jìn)一步提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精確度。這樣一來，物探測(cè)量工作的精度提升也就帶來了整個(gè)工作效益的提升，石油采集工作也就得以更順利地進(jìn)行，但是這項(xiàng)技術(shù)要如何更為廣泛地在石油物探和測(cè)量工作進(jìn)行運(yùn)用，還需要繼續(xù)努力。

1 相關(guān)技術(shù)原理簡(jiǎn)介

近年來GPS技術(shù)發(fā)展迅速并已經(jīng)日趨成熟了，GPS-RTK技術(shù)是根據(jù)GPS發(fā)展而誕生的一種測(cè)量技術(shù)。這種技術(shù)和GPS數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在其自身也形成了動(dòng)態(tài)測(cè)量體系，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)用載波相位來進(jìn)行觀測(cè)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)傳輸。

如果有一個(gè)基準(zhǔn)站和多個(gè)流動(dòng)站共同工作，它們共同對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收，然后基準(zhǔn)站把收到的信號(hào)給流動(dòng)轉(zhuǎn)傳輸過去，然后流動(dòng)站把數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分處理之后就可以獲得較為準(zhǔn)確的信息，這樣準(zhǔn)確坐標(biāo)也就獲得了。

2 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，勢(shì)頭正旺，而工業(yè)的發(fā)展尤其迅速，這就給油氣的供給量帶來了更大的挑戰(zhàn)，而在另一方面，世界石油市場(chǎng)形成，已經(jīng)讓我國(guó)的石油企業(yè)的發(fā)展面臨了巨大的挑戰(zhàn)，所以為了擴(kuò)大石油的開采量已經(jīng)勢(shì)在必行了，所以對(duì)我國(guó)的石油儲(chǔ)備勘測(cè)力度也要加大。傳統(tǒng)石油勘測(cè)工作所存在的一些困難在GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用下，都得以解決，這對(duì)提高物探測(cè)量的效率帶來了很大的提升，質(zhì)量也就提高了。而具體說來，GPS-RTK技術(shù)的最明顯優(yōu)勢(shì)有以下的兩點(diǎn)。

2.1 精密相對(duì)定位技術(shù)所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)

在石油物探測(cè)量工作中，由于勘探地點(diǎn)通常集中在一些較為荒蕪的地區(qū)，相應(yīng)的控制點(diǎn)較少，因而將其與國(guó)際IGS相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)地心坐標(biāo)的獲取，當(dāng)前，主要應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理方式是將精密星歷與IGS站點(diǎn)相連接，進(jìn)而與GPS進(jìn)行聯(lián)合處理，與此同時(shí)，也需要將精確星歷與衛(wèi)星數(shù)據(jù)相連，進(jìn)而提升基線的質(zhì)量，為提高物探測(cè)量的精準(zhǔn)度奠定基礎(chǔ)。

2.2 精密單點(diǎn)與廣域差分技術(shù)所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)

首先，將精密單點(diǎn)用來定位，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)基準(zhǔn)站的精準(zhǔn)計(jì)算，進(jìn)而通過流動(dòng)接收站來獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算來得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而提升了測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與測(cè)量工作的效率；其次，將廣域差分技術(shù)應(yīng)用到這一測(cè)量工作之中，能夠滿足石油物探測(cè)量大面積施工所需，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，一般都是在測(cè)量空間范圍相對(duì)較廣的地點(diǎn)，以GPS跟蹤站的建立來實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量誤差源的有效分析，在此基礎(chǔ)上，將誤差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模型，然后得到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，并傳遞給相應(yīng)的用戶，因此，將其應(yīng)用到物探測(cè)量工作之中，則能夠通過GPS技術(shù)來進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度。另外RTK技術(shù)還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

首先其作業(yè)效率高，在正常的地形下，RTK測(cè)量可以覆蓋附近方圓4-5千米的區(qū)域，這樣一來，測(cè)量的控點(diǎn)數(shù)量就減少了，這就意味著搬站次數(shù)降低，以人就可以操作了，這樣工作人員的工作強(qiáng)度就大大降低，效率提高了很多。

其次定位精度很高，，正常來講，在作業(yè)半徑范圍4千米的情況下，誤差往往只有幾厘米，數(shù)據(jù)十分可靠，不存在誤差積累。

再次，作業(yè)條件要求也降低了，RTK技術(shù)不像傳統(tǒng)定位那樣需要兩點(diǎn)通視，所以受到的影響很少，對(duì)能見度、季節(jié)以及具體的氣候因素都可以忽略不計(jì)了，只要滿足“電磁波通視”。

還有，RTK測(cè)繪功能強(qiáng)大，集成化程度高，對(duì)很多情況下的外業(yè)測(cè)繪都能夠適應(yīng)并勝任，流動(dòng)站無(wú)需人工干預(yù)，利用內(nèi)裝軟件就可以自動(dòng)進(jìn)行多種測(cè)繪工作。這樣一來，輔助工作量減少了，傳統(tǒng)測(cè)量方式中經(jīng)常存在的人為操作誤差也減少了，對(duì)作業(yè)精度也有了很好的保證。

3 將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到石油物探測(cè)量工作中的有效途徑

3.1 主要應(yīng)用方法概述

從目前應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)現(xiàn)狀看，主要采用的應(yīng)用方法有靜態(tài)或快速靜態(tài)測(cè)量法、實(shí)時(shí)差分定位法等，在石油物探測(cè)量中所常采用的方法為靜態(tài)法，同時(shí)在一般放樣測(cè)量中所常采用的方法為快速靜態(tài)法，而在精確物理點(diǎn)的放樣中，通常所采用的測(cè)量方法為差分定位法。此外，在石油物探測(cè)量中，如果是進(jìn)行導(dǎo)航粗略放樣，經(jīng)常所采用的測(cè)量方法為GO-STOP法。

3.2 測(cè)線具體布設(shè)的方法

3.2.1 所應(yīng)注意的問題

在采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行物探測(cè)量工作時(shí)，通常需要選擇在廣闊作業(yè)環(huán)境下進(jìn)行，以避免建筑物等對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾，進(jìn)而為獲得更多的全球衛(wèi)星定位信號(hào)奠定基礎(chǔ)；與此同時(shí)，在實(shí)際開展測(cè)量工作的過程中，由于水體等會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)，因此，這就要求要將所設(shè)置的基站遠(yuǎn)離水體以及電壓線路，以進(jìn)一步提升無(wú)線電的傳輸能。此外，在實(shí)際進(jìn)行基站鋪設(shè)工作的過程中，要使其具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)晃動(dòng)等情況，并要嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范進(jìn)行操作，以確保測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。

3.2.2 實(shí)際應(yīng)用問題的解決

首先，針對(duì)穿越城區(qū)建筑的過障礙設(shè)計(jì)。將這一技術(shù)與與遙感圖像技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而通過遙感圖像技術(shù)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)地形圖的精確測(cè)繪，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合物探測(cè)量施工的實(shí)際所需，對(duì)相應(yīng)的放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，再以GPS進(jìn)行相應(yīng)的放樣調(diào)查，然后將所得到的數(shù)據(jù)與所準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，如果相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息無(wú)法滿足技術(shù)之需，需要進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量以得出精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而為測(cè)量工作的順利開展奠定基礎(chǔ)，以在降低實(shí)際測(cè)量施工量的基礎(chǔ)上，提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。其次，針對(duì)無(wú)線通訊設(shè)備所產(chǎn)生干擾問題的解決。要以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS發(fā)射與接收信號(hào)頻率的調(diào)整，或者以中繼站技術(shù)來避免其他信號(hào)的干擾。

結(jié)束語(yǔ)

綜合上文所談，GPS-RTK技術(shù)作為一門高新技術(shù)，能夠在物探測(cè)量工作中起到巨大的作用，在石油勘探工作中也是如此，它整合了多項(xiàng)技術(shù)，這些技術(shù)都起到了提高測(cè)量結(jié)果精度的作用，這樣提高了工作效率和工作質(zhì)量，降低了測(cè)量工作的難度。接下來的一系列工作，石油鉆井以及具體的開采也都因?yàn)槲锾綔y(cè)量工作的順利實(shí)施而可以順利進(jìn)行了。但是在實(shí)際使用中，應(yīng)該對(duì)具體的注意事項(xiàng)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，避免障礙物的干擾，以免建筑物和無(wú)線信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生誤差，這些都是為技術(shù)完善而做出的實(shí)踐，GPS-RTK技術(shù)的完善發(fā)展也為我國(guó)的各項(xiàng)物探事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉德帥.論石油物探的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2017（09）.

[2]劉振豪.關(guān)于石油物探關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014（12）.

[3]王維學(xué).論石油物探測(cè)量的新技術(shù)應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012（S1）.endprint