地理信息系統(tǒng)在油田企業(yè)總圖管理中的應(yīng)用

【文章摘要】

地理信息是開展總圖管理、構(gòu)建“數(shù)字油田”的核心基礎(chǔ)信息。本文基于對勝利油田地理信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀的介紹，結(jié)合油田建設(shè)一體化綜合應(yīng)用的思路，提出了地理信息系統(tǒng)在油田勘探開發(fā)、油氣生產(chǎn)及民生服務(wù)、協(xié)同工作及決策方面的發(fā)展思路和建議。

【關(guān)鍵詞】

地理信息系統(tǒng)；油田企業(yè)；總圖管理；應(yīng)用

總圖是為了表達(dá)各建筑物（構(gòu)筑物）之間的關(guān)系，或是各種工藝管道等的布置原則的，有總平面圖，總規(guī)劃圖，豎向布置圖，管道布置圖，廠區(qū)設(shè)施布置圖；是工業(yè)企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料。總圖管理是服務(wù)與企業(yè)管理決策的基礎(chǔ)性工作之一?？倛D管理以前采用傳統(tǒng)的手工管理方法，存在資料內(nèi)容不全、更新不及時、管理難度大、使用不方便等問題。基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的地理信息系統(tǒng)的企業(yè)總圖管理已經(jīng)成為當(dāng)前的主流。

1 什么是地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（Geographical Informa-tion System，簡稱GIS）通個完整地反映企業(yè)的土地、建筑、構(gòu)筑物、設(shè)施、管網(wǎng)等資產(chǎn)的位置信息、幾何信息、特征信息、分類信息、屬性信息甚至實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)信息，并能對信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為資產(chǎn)的使用、維護(hù)和更新改造提供參考。GIS在油田企業(yè)的應(yīng)用主要是通過對油井、物探曲線、油氣水管線、地下構(gòu)造、油氣田、油田地面建筑等石油工業(yè)生產(chǎn)資源信息與進(jìn)行科學(xué)、高效的管理，充分利用石油信息的空間特性，將油井、物探曲線、油氣水管線、地下構(gòu)造、油氣田、油田地面建筑等石油工業(yè)生產(chǎn)資源的各種主要實(shí)體疊加到電子地圖上，便于及時掌握情況，客觀分析問題和正確處理決策，同時在GIS基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)各專業(yè)的生產(chǎn)指揮、能力分析等功能，使該系統(tǒng)成為加強(qiáng)油田生產(chǎn)管理的重要手段。

2 勝利油田地理信息系統(tǒng)建設(shè)情況

勝利油田地理信息系統(tǒng)的建設(shè)始于1998年，早期的建設(shè)目的主要是服務(wù)于油區(qū)和礦區(qū)的地面工程建設(shè)，逐步進(jìn)行了“勝利地面建設(shè)信息管理系統(tǒng)”、“勝利油田社區(qū)地理信息系統(tǒng)”等系統(tǒng)的建設(shè)。

2.1 勝利地面建設(shè)信息管理系統(tǒng)

形成了一套相對完整的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)、處理、存儲、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和地理信息系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)平臺。

（1）實(shí)現(xiàn)了勝利油田40多年開發(fā)建設(shè)以來油、氣、水（供水、污水、注水）、電、路、訊八大專業(yè)系統(tǒng)所有地面設(shè)施圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)入庫工作。

（2）建立了較為準(zhǔn)確的基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)庫，完成了勝利油田1：50000，1：10000，1：2000，1：500四種比例尺基礎(chǔ)地形地貌圖數(shù)字化及入庫工作。

（3）開發(fā)完成了圖形及屬性數(shù)據(jù)錄入、查詢、縮放、漫游、緩沖分析、打印、測距、專題圖繪制等功能。

（4）繪制完成油田重點(diǎn)站庫三維平面圖、流程圖。為直觀形象地顯示瀏覽油田生產(chǎn)動態(tài)打下了基礎(chǔ)。

（5）數(shù)據(jù)深度達(dá)到站外到井口，站內(nèi)到設(shè)備，數(shù)據(jù)覆蓋范圍整個勝利油田。

2.2 勝利油田社區(qū)地理信息系統(tǒng)

涵蓋了勝中、勝東、勝北、勝南、河口、孤島、仙河、濱南、純梁、臨盤等十個社區(qū)范圍的工礦建筑、小區(qū)住宅、道路、水系、環(huán)衛(wèi)綠化等基礎(chǔ)地圖和供水、供電、供氣、供暖、排水四供一排及通訊閉路等各個專業(yè)系統(tǒng)及附屬設(shè)施的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。

3 地理信息系統(tǒng)的作用及意義

3.1 為油田加強(qiáng)生產(chǎn)管理提供重要手段

數(shù)據(jù)和信息是油田生產(chǎn)的第一財(cái)富。每年幾十億的勘探投入，獲得的就是與地理直接相連的油氣儲量信息；油氣開發(fā)和地面建設(shè)投入更大，其結(jié)果的主要體現(xiàn)或有效管理的前提仍然是信息。通過《上地理信息系統(tǒng)》的建設(shè)，可以充分利用信息的空間特性，將油井、物探曲線、油氣水管線、地下構(gòu)造、油氣田、油田地面建筑等石油工業(yè)生產(chǎn)資源，通過GIS的信息集合方式和能力，通過其特有的“身臨其境”的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將復(fù)雜性的信息整體客觀地展示給管理者和決策者，便于及時掌握情況，客觀分析問題和正確處理決策，為中石化總部和領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)各油田生產(chǎn)管理的提供重要依據(jù)。

3.2 提高油田工作效率

通過《地理信息系統(tǒng)》的建設(shè)，可以使油田領(lǐng)導(dǎo)及業(yè)務(wù)部門方便地通過GIS圖實(shí)現(xiàn)對各種油田主要實(shí)體地理位置與生產(chǎn)靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)庫實(shí)體的雙向查詢，以便在勘探、施工、建設(shè)的各個階段提前對工程進(jìn)行合理的規(guī)劃，使許多部署方案、開發(fā)方案在選址、征地、運(yùn)行等環(huán)節(jié)上更合理，從而降低風(fēng)險，提高經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。

3.3 為“數(shù)字油田”建設(shè)奠定基礎(chǔ)

《地理信息系統(tǒng)》是“數(shù)字油田”的基礎(chǔ)，也是“數(shù)字油田”的重要組成部分?！皵?shù)字油田”以地理空間信息為基礎(chǔ)平臺，油田地上地下的各種空間實(shí)體被自然的組織在一起，將徹底打破油田內(nèi)部各專業(yè)信息平臺橫向分割的局面。久久不能實(shí)施一體化大平臺，一直是油田信息建設(shè)的老大難問題，而“數(shù)字油田”的基礎(chǔ)—地理信息系統(tǒng)的建設(shè)，將有助于在此基礎(chǔ)上迅速形成集勘探—開發(fā)—工程—集輸—生產(chǎn)運(yùn)行為一體的油田一體化信息平臺。

4 深化建設(shè)地理信息應(yīng)用的措施和構(gòu)想

目前，油田在地理信息方面積累了大量的管線、站庫、輸電線路、工礦設(shè)施、住宅等方面的數(shù)據(jù)信息，筆者結(jié)合油田生產(chǎn)、民生需要，認(rèn)為需要進(jìn)一步規(guī)范地理信息數(shù)據(jù)的采集和維護(hù)管理，拓展深化地理信息系統(tǒng)的功能開發(fā)和應(yīng)用。

4.1 建立健全規(guī)章制度，規(guī)范采集和維護(hù)流程

建立健全《地理信息系統(tǒng)》有關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，視油田地理信息系統(tǒng)的建設(shè)遵循統(tǒng)一的規(guī)劃和規(guī)范，確保系統(tǒng)建設(shè)的統(tǒng)一性和延續(xù)性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)包括：《GIS平臺選用規(guī)范》、《GIS用圖及數(shù)字化、校正、配準(zhǔn)、拼接規(guī)范》、《地理信息數(shù)據(jù)調(diào)查表填寫規(guī)范》、《地理信息系統(tǒng)編碼規(guī)范》、《地理信息系統(tǒng)圖例規(guī)范》、《地面工程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)規(guī)范》等內(nèi)容；

進(jìn)一步完善地理信息數(shù)據(jù)采集制度，將地理信息的錄入、審核表單化、制度化，確保地理信息數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

4.2 完善系統(tǒng)功能，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，深化系統(tǒng)應(yīng)用

結(jié)合油田生產(chǎn)特點(diǎn)及勘探開發(fā)、油氣生產(chǎn)各環(huán)節(jié)對地理信息的要求，主要從勘探開發(fā)、油氣生產(chǎn)、民生服務(wù)及協(xié)同運(yùn)行決策等方面進(jìn)行應(yīng)用探討。

（1）在勘探開發(fā)方面

將地面地理信息、地面生產(chǎn)信息及地下地質(zhì)信息在同一應(yīng)用平臺上有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)與地形圖、構(gòu)造圖、衛(wèi)星遙感圖片等的疊加，生成地震勘探中各階段的圖件，如：勘探部署圖、設(shè)計(jì)圖、竣工圖等。可生成物理點(diǎn)分布、覆蓋次數(shù)、表成調(diào)查等專業(yè)圖層，并可以制作圖頭、邊框、比例尺、圖例等，方便制作物探專業(yè)圖件。通過建設(shè)《勘探開發(fā)可視化系統(tǒng)》，可以將采油廠地面建設(shè)圖與勘探開發(fā)形勢圖的疊加，實(shí)現(xiàn)了在采油廠、油田、區(qū)塊、單元、單井5個層次上的地面建設(shè)與區(qū)塊構(gòu)造情況的地上地下一體可視化查詢。

（2）在油氣生產(chǎn)方面

《地理信息系統(tǒng)》以地理空間信息為基礎(chǔ)平臺，集原油生產(chǎn)、原油集輸、天然氣或油田伴生氣集輸、注水及采出水處理管網(wǎng)、輸供電線路為一體的可視化數(shù)據(jù)平臺，數(shù)據(jù)深度達(dá)到站外到井口、站內(nèi)到設(shè)備，并與勘探開發(fā)庫的連接，實(shí)現(xiàn)了對油氣生產(chǎn)的開發(fā)靜態(tài)、開發(fā)動態(tài)、動態(tài)監(jiān)測、井下作業(yè)、方案規(guī)劃、開發(fā)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)管理、油氣集輸數(shù)據(jù)的綜合管理，同時自動統(tǒng)計(jì)廠、礦、隊(duì)、單井的日度、月度生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及某個時間段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)自動生成生產(chǎn)報表，并繪制相應(yīng)的曲線圖，為油田企業(yè)監(jiān)控各油田的生產(chǎn)開發(fā)及地面建設(shè)情況提供有力的技術(shù)手段，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供相關(guān)的信息支持。根據(jù)生產(chǎn)業(yè)務(wù)情況，建議進(jìn)行以下子系統(tǒng)（功能）的建設(shè)。

（3）油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化

以采油廠地面建設(shè)情況為索引，可以對全廠的集油系統(tǒng)、輸油系統(tǒng)、注水系統(tǒng)及全廠的地面建設(shè)現(xiàn)狀圖、地形地貌圖、站內(nèi)平面圖、流程圖進(jìn)行查詢，對各采油礦、三采管理區(qū)管轄的油水井的生產(chǎn)狀況、管網(wǎng)運(yùn)行狀況、電網(wǎng)運(yùn)行狀況等進(jìn)行監(jiān)測，并通過與開發(fā)數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)日報數(shù)據(jù)的掛接實(shí)現(xiàn)了對各類井、站、管線等設(shè)備動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，對生產(chǎn)中發(fā)生的故障進(jìn)行報警，對故障影響生產(chǎn)的情況進(jìn)行查詢。

（4）采油廠輸油GIS

以采油廠地面建設(shè)現(xiàn)狀為依托，通過對采油廠輸油系統(tǒng)的管網(wǎng)和輸油站的準(zhǔn)確測繪形成了全廠的輸油系統(tǒng)單線圖，使用戶可對輸油站站內(nèi)的專業(yè)圖，井站分布圖，輸油管網(wǎng)流程圖進(jìn)行瀏覽，對輸油干線長度、站內(nèi)管線長度、外徑、外防腐措施、進(jìn)口壓力、出口壓力、進(jìn)口溫度、出口溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并通過與各輸油站、輸油管線現(xiàn)有的自動計(jì)量和監(jiān)測系統(tǒng)的掛接實(shí)現(xiàn)對各輸油站來油溫度、壓力、體積、含水、原油密度的實(shí)時監(jiān)測，對管線泄漏地點(diǎn)進(jìn)行自動定位，自動形成日度生產(chǎn)報表，月度生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表，發(fā)生問題及處理情況報表等。

（5）電力線路運(yùn)行管理

將采油廠的輸電線路網(wǎng)絡(luò)圖、變電所主接線圖、線路單線圖與采油廠基礎(chǔ)地形地貌圖項(xiàng)疊加，實(shí)現(xiàn)了從線路管理到變壓器，通過變壓器管理到單井，并自動統(tǒng)計(jì)計(jì)算電力線路與線路油井產(chǎn)量，提高了壓負(fù)荷關(guān)停線路決策的科學(xué)性及線路故障影響產(chǎn)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)電力管理與生產(chǎn)管理的綜合信息應(yīng)用。

（6）在民生服務(wù)方面

物業(yè)管理

建設(shè)社區(qū)單位地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)社區(qū)對居民小區(qū)及工礦辦公設(shè)施基礎(chǔ)地形信息，供水、排水、供電、供氣等系統(tǒng)的管線以及閥門、水表、檢查井、化糞池等附屬設(shè)施的走向、位置及屬性信息，覆蓋整個油田基地的供暖管網(wǎng)的走向、位置及屬性信息等內(nèi)容，提高物業(yè)服務(wù)、生產(chǎn)調(diào)度及生產(chǎn)運(yùn)行。

輔助油（礦）區(qū)規(guī)劃

地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮了重要的作用。在管理局與東營市共同實(shí)施的東營市東西城對接規(guī)劃中，系統(tǒng)的對接區(qū)域基礎(chǔ)地形圖為規(guī)劃方案的制定起到了極大的幫助作用。在城市規(guī)劃初步方案形成后，通過規(guī)劃圖與對接區(qū)域?qū)I(yè)系統(tǒng)圖的疊加，為油田和地方政府領(lǐng)導(dǎo)直觀地了解該方案對油田產(chǎn)量的影響及對油田各專業(yè)系統(tǒng)改造工程量的的大小提供了第一手資料。

（4）加強(qiáng)業(yè)務(wù)協(xié)同、輔助決策

在地理信息環(huán)境下，多學(xué)科工作組或資產(chǎn)小組可以方便地在同一個直觀的數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行交流和協(xié)作，分享知識，交流各自的認(rèn)識和觀點(diǎn)?？梢栽趨f(xié)同環(huán)境下對多種方案的風(fēng)險和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行可視化對比、分析和評估，以便選擇最佳方案。

【作者簡介】

俞海泓（1976—），男，浙江寧波人，勝利石油管理局規(guī)劃計(jì)劃部綜合計(jì)劃科科長，經(jīng)濟(jì)師。