CORS系統在油田測量中的應用

□ 姜麗麗 張成亮

（黑龍江省測繪科學研究所，黑龍江哈爾濱150081）

CORS系統在油田測量中的應用

□ 姜麗麗 張成亮

（黑龍江省測繪科學研究所，黑龍江哈爾濱150081）

隨著CORS技術飛速的發展，在油田測量領域有非常廣闊的應用前景，本文介紹CORS系統在油田測量應用的特點，敘述在油田井位、油田設施測量中的應用，對測量精度進行評價。

CORS系統；井位測量；油田設施

文件編號 2095-7319（2014）04-0034-03

引言

隨著全球定位系統（GPS）技術的飛速發展，實時動態RTK技術已完全成熟，大大提高了測繪成果的精度。但RTK也存在其自身的使用限制：由于是單基站作業模式，每次都要單獨架設基準站，并且測量的精度和可靠性隨著作業半徑的增大而降低，具有一定的局限性。為了克服GPS RTK技術上的缺陷，近幾年，一種新的GPS技術——連續運行衛星定位系統（CORS)，在全國各地陸續建立，它具有操作簡便、成本低、精度高、實時性強、覆蓋率廣等優點，特別是CORS系統內網絡RTK測量功能的實現改變了傳統測量作業模式，較大的提高了測繪工作的效率。

CORS系統的建立較大的提高了測繪精度、速度與效率，降低了測繪勞動強度和測繪成本，節省了各項測繪工程實施過程中的測量費用；CORS系統可以對工程建設進行實時、有效、長期的變形監測，對自然災害進行快速預報；CORS系統將對諸多領域如氣象、車船導航定位、物體位置的跟蹤、公安消防、基礎測繪、GIS應用等提供精度達厘米級的動態實時GPS定位服務，將極大地加快城市基礎地理信息的建設；CORS系統將是城市信息化的重要組成部分，并由此建立起城市空間基礎設施的三維、動態、地心坐標參考框架，從實時的空間位置信息上面實現城市真正的數字化。使更多的部門和更多的人使用GPS高精度服務，它必將在城市經濟建設中發揮重要作用。由此帶給城市巨大的社會效益和經濟效益是不可估量的，它將為城市進一步提供良好的建設和投資環境。

1.CORS系統組成

以一個城市為例，建立連續運行衛星定位綜合服務系統，由6個連續運行的GNSS基準站和1個數據處理中心組成，各基準站與數據處理中心采用帶寬為2M的SDH數字電路進行實時觀測數據的傳輸，數據鏈非常穩定，延時小于15毫秒。系統的基準站設備采用Topcon公司最新的三星參考站產品NET-G3接收機，采用四饋源技術的CR-G3扼流圈天線，數據處理中心軟件為Topcon公司最新版本的GNSS參考站網系統軟件TopNETv8.1。

數據處理中心在實時獲取基準站數據后，可以提供實時GNSSRTK差分數據服務，測繪單位可以使用其進行單機網絡RTK作業，并能大大提高工作效率。其主要用于國土測繪、城市規劃、地籍管理、工程建設、交通監控、資源勘探、形變監測、油田測繪、災害監測等行業及領域，它是多功能、多用途的綜合服務系統，是城市空間信息基礎設施的重要組成部分，將為城市建設提供統一的空間定位基準，并提供方便快捷的空間數據采集手段。

2.油田測量

2.1 圖根點布設

利用CORS系統在測區內加密圖根點，圖根點選擇在展望好、利于長久保存的地方，點位需滿足GPS RTK觀測條件，圖根點可采用埋石圖根點和不埋石圖根點。用于油田設施采用全站儀測量時的設站點，還可以用于CORS系統數據檢測，CORS系統測量圖根點體現以下幾方面優點：

（1）圖根點測量速度快、效率高，并且節省人力；

（2）圖根點選點靈活、隨機性強；

（3）減少測區布網層次，圖根點精度較高并且均勻。

2.2 油田井位測量

井位測量工作是油田勘探開發所有流程中最基礎的工作，也為井位設計和巖層深度確定可靠的依據，準確測定井位至關重要。井位測量需測量井位中心，油井有多種結構：游梁式抽油機井、異形游梁式抽油機井、矮式異相曲柄平衡抽油機井、直線式抽油機井、螺旋桿泵井、電泵井，油氣井、注水井、注聚井，因為油井因結構不同測量方法不同，要準確測量油井中心，部分油井需要測量偏心量。采用CORS站測量井位有如下特點：

（1）加快井位測量速度。不用架設基準站，省去主站配置，以及找尋基站已知點的時間，只需帶一臺流動站和手簿就可以進行實測。測量單井時間減少，那么對于排井來說，縮短了初測和復測的周期，不僅不影響鉆井施工進度，還能起到輔助加快的作用。

（2）提高井位測量數據質量。CORS系統精度達到厘米級，可在距離基準站較遠的地方快速、實時地得到高精度的坐標。所測得井口數據，不僅能為設計部門提供參考，也能為各建設部門提供精確的技術支持。

（3）減少技術人員。以前用RTK測量井位，甚至全站儀設站測量時，測量一口井，在不受任何外界環境影響的情況下，正常需要3～4人完成，而今，2人就可以完成，一人操作，一人現場質檢。

2.3 油田設施測量

油田建設多個聯合站、轉油站、注水站、聚物驅注站，聚合物配注站、蒸汽驅注汽站、含油污水深度處理站、轉油放水站等。這些站有大型貯存設備、油水分離設備、加熱設備、過濾罐、貯水池、污油池等，利用CORS系統對這些設備進行位置形狀測量。由于有些油田設備較高，結構受限制，采用CORS系統測量受到限制，或影響衛星信號接收的遮蔽地帶，還得借助于全站儀設站進行油田設備測量。

2.4 CORS系統測量精度分析

為了保證油田測量精度，對利用CORS系統測量圖根點、井位、油田設施進行檢查，以油田一個采油廠為例，對CORS系統測量的圖根點、井位、油田設施進行檢查及精度分析。

（1）圖根點測量精度

一是量邊檢查。采用全站儀對相鄰埋石圖根點邊長測量平距，將其與CORS系統測量相鄰埋石圖根點坐標反算距離進行比較，對相鄰圖根點檢查90條邊，計算邊長誤差，其中最小誤差為0.4cm，最大誤差為3.9cm，測量邊長中誤差為±2.6cm。

二是利用不同時段分別采集坐標數據。將不同時段采集的數據進行對比，以發現粗差，計算測量中誤差，共復測圖根點180個，測量中誤差為±2.4cm。

（2）井位測量的精度分析

采用全站儀設站對井位進行坐標測量，與采用CORS測量井位坐標數據比對檢查，檢查游梁式抽油機井85個，螺旋桿泵井34個，電泵井18個，注水井23個，共計檢查150個，計算全站儀設站測量井位坐標數據與CORS測量井位坐標數據進行誤差計算，測量點位中誤差為±3.2cm。

（3）油田設施測量精度分析

對油田設施按量邊和全站儀設站測量兩種方式進行抽樣檢查，檢查10個聯合站、轉油站、注水站等站點的油田設備，共量邊總數185條邊。將外業實地鋼尺量邊長與CORS系統測量坐標反算的邊長進行比較，最小誤差為2.6cm，最大誤差為6.3cm，邊長中誤差為±4.9cm。全站儀設站坐標檢查，共檢查點位總數235個，將利用全站儀設站檢查點位坐標與CORS系統測量點位坐標數據進行比較，計算點位中誤差為±4.4cm。

從上述檢查可以看出，無論點位測量檢查，還是量邊檢查，利用CORS系統測量圖根點、井位位置、設備外圍輪廓點與全站儀測量的點位精度相近，分析產生誤差原因有2點：一是RTK置中誤差，即RTK的相位中心和點位中心不在同一鉛垂上（主要的）；二是由于RTK信號漂移等引起飛點（極個別的）。去掉粗差，計算圖根點、井位、油田設備點位中誤差和量邊中誤差滿足《工程測量規范》（BG50026-2007）、《石油天然氣井位測量規范》（SY/T5518-2010）相關技術要求，并且精度略高于常規測量方法，因此采用CORS系統進行油田測量方法是行之有效。

3.結束語

CORS技術是當前測量行業出現的新技術和發展的必然趨勢，它能提高測量數據的準確性，能降低各種費用的投入。我國部分油田采用CORS系統進行油田測量，在使用過程中能準確進行井位及油田設施測量，提高了測量數據的準確性，比傳統的測量技術有了一定的提高。未來CORS技術的發展是具有非常廣闊的空間，在我國的推廣和應用也是前景廣闊，只要我們堅持不懈，積極推廣使用，就一定能夠讓它更好地為我們服務，發揮最大的效用。

【1】蘇艷紅.單基站CORS系統在勝利油區石油天然氣井位測量中的應用[J].山東國土資源，2011（5）.

【2】孫婧.CORS系統在油田井位測量中應用[J].軟件導刊，2012（12）.

【3】何玉晶.CORS主要理論方法的比較分析[J].測繪與空間地理信息，2011，34（2）:70-72.

姜麗麗（1978年——）女，碩士研究生，黑龍江鶴崗市人，畢業于武漢大學，主要研究方向測繪工程與地理信息系統。

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