GPS在石油勘探中的應(yīng)用分析

前言

GPS技術(shù)的全稱是導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)與測距全球定位系統(tǒng)，這一技術(shù)最初是由美國首先研究成功并投入使用的，并且GPS技術(shù)主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域以及航海領(lǐng)域中，其具有高精度以及低成本的特點(diǎn)，并且可以做到全天候?qū)崟r(shí)的進(jìn)行高效的監(jiān)測活動(dòng)。在GPS技術(shù)不斷快速發(fā)展的今天，這以技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限在應(yīng)用軍事領(lǐng)域，在不斷發(fā)展的過程中逐漸發(fā)展向工業(yè)用以及民用。并且廣泛的應(yīng)用于石油勘探開發(fā)領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域中也表現(xiàn)出了巨大的潛力。油氣田的勘探與開發(fā)在不斷深入的過程中對與勘探的精度要求也越來越高，同時(shí)工作的環(huán)境也日趨艱苦、復(fù)雜，使得勘探的工作量不斷的加大，傳統(tǒng)的勘探技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)石油勘探的發(fā)展，在這一領(lǐng)域中引入GPS技術(shù)具有非常重要的作用。

1 進(jìn)行GPS網(wǎng)點(diǎn)的選擇

在石油勘探開發(fā)的過程中可以使用GPS定位技術(shù)對其進(jìn)行測量，在應(yīng)用的過程中可以發(fā)現(xiàn)GPS技術(shù)具多樣性的特點(diǎn)。在進(jìn)行GPS物探測量的過程中最為基本的方法主要有以下幾種：（1）靜態(tài)測量法;（2）快速靜態(tài)測量法;（3）實(shí)時(shí)差分定位法等。這三種方法在石油勘探過程中所起到的作用都是不一樣的。對于靜態(tài)法來講，他的主要應(yīng)用就是對控制網(wǎng)進(jìn)行測量，然而快速靜態(tài)法的應(yīng)用則是在網(wǎng)點(diǎn)的發(fā)展以及個(gè)別點(diǎn)的放樣，實(shí)時(shí)差分法主要應(yīng)用在對精確點(diǎn)進(jìn)行放樣。在油氣勘探的過程中，一旦確定了物探的工作位置后，就需要開始應(yīng)用GPS定位技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)點(diǎn)以及物理點(diǎn)的放樣，在這一選擇的過程中就會(huì)對整個(gè)勘探的精度造成極大的影響，并且這也是整個(gè)勘探開發(fā)工作的起點(diǎn)。但是在進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)選擇的過程中其密度的要求需要滿足工作的需要。在網(wǎng)點(diǎn)的選擇過程中必須要有3個(gè)或3個(gè)以上的等級(jí)一樣并且坐標(biāo)點(diǎn)確定的三角點(diǎn)，所選擇的網(wǎng)點(diǎn)中還需要有等級(jí)相對較高的三角點(diǎn)或者是水準(zhǔn)點(diǎn)，這樣可以作為進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。在某些區(qū)域中，其控制點(diǎn)相對較少所以以上的要求還有降低的空間，只要不低于兩個(gè)控制點(diǎn)就可以，并且轉(zhuǎn)換的參數(shù)也可以使用單點(diǎn)的地方坐標(biāo)。

2 對GPS網(wǎng)的觀測

在確定了GPS網(wǎng)點(diǎn)后，還需要對網(wǎng)進(jìn)行觀測以及計(jì)算。然后對網(wǎng)的觀測是需要通過同步圖形來進(jìn)行的，但是連接所出現(xiàn)的網(wǎng)的構(gòu)造卻受到不同連接方法的影響，就現(xiàn)階段來講，最為常用的擴(kuò)展方法有點(diǎn)連接、邊連接以及網(wǎng)的連接。然而在進(jìn)行油田勘探開發(fā)的過程中使用頻率最高的就是后兩種方式。所謂邊連接主要就是說相鄰的同步圖形之間是通過一條邊進(jìn)行連接的;而所謂的網(wǎng)連接就是說兩個(gè)圖形之間的連接點(diǎn)最少要在兩個(gè)點(diǎn)以上。對比著幾種方式后發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)連接的圖形具有較高的強(qiáng)度，能夠觀測的期數(shù)也就相對較多，但是在應(yīng)用的過程中其效率相對較低，所以在實(shí)際應(yīng)用的過程中還是以點(diǎn)、邊連接相結(jié)合的方式為主。然而觀測的準(zhǔn)確程度以及可靠性主要是由有效觀測時(shí)長所決定的，因此，在觀測的過程中必須要嚴(yán)格的按照規(guī)定的方式來確定觀測的時(shí)間，根據(jù)所得觀測的數(shù)據(jù)使用科學(xué)合理的方式對網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)以及相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，最終為控制點(diǎn)的確定以及發(fā)展、物理點(diǎn)的放樣等提供準(zhǔn)確度較高的依據(jù)。

3 網(wǎng)點(diǎn)的測量及精度

使用GPS技術(shù)測量物理放樣點(diǎn)就時(shí)候所采用的是實(shí)時(shí)的差分監(jiān)測方法，并且在實(shí)時(shí)差分測量的過程中需要對參考站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)連接的問題進(jìn)行核實(shí)以及參考，通常情況下來講兩個(gè)站點(diǎn)之間的間距不能大于15公里，然后需要對勘探區(qū)域內(nèi)的無線電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測，選擇一個(gè)合適的頻率范圍進(jìn)行測量，實(shí)踐中流動(dòng)站的測量范圍不盡相同，在選取參考站和流動(dòng)站測量時(shí)要結(jié)合流動(dòng)站的工作范圍，選擇其中部較高的控制點(diǎn)設(shè)置參考站，以便對整個(gè)探區(qū)的控制點(diǎn)通過劃區(qū)進(jìn)行測量。

4 GPS定位設(shè)備在石油勘探過程中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的油氣資源勘探過程中經(jīng)常會(huì)用到的就是地質(zhì)地圖以及施工現(xiàn)場的勘察以及定位，主要就是通過使用地質(zhì)圖對勘探的地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地的探測以及定點(diǎn)標(biāo)記，但是這樣的做法具有以下的弊端：（1）工程量非常大;（2）所得到的結(jié)果并不準(zhǔn)確。而現(xiàn)在的主要工作方式是將地質(zhì)圖通過電腦導(dǎo)入到電腦中，從而行程電子圖，同時(shí)與GPS定位技術(shù)相結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)對需要勘探地區(qū)的定位以及監(jiān)測，并且形成所需要的各種電子地圖。

5 結(jié)語

由于GPS定位技術(shù)具有非常高的準(zhǔn)確度，同時(shí)在使用的過程中非常的方便快捷，具有較為廣泛的應(yīng)用特點(diǎn)，所以在石油物探領(lǐng)域中具有非常廣闊的應(yīng)用，同時(shí)GPS技術(shù)也可以為石油勘探提供非?？煽康睦碚撘罁?jù)，這也為我國石油的勘探開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對于我國的工業(yè)來講，引入科學(xué)的技術(shù)是其發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＳ绕涫鞘凸I(yè)更是如此。在石油勘探開發(fā)的過程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更深層次的發(fā)展，并且通過引入GPS技術(shù)可以有效的解決在石油勘探過程中遇到的問題，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速的定位與監(jiān)測。

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作者簡介：焦士杰（1957.7-）男，黑龍江省拜泉縣人，從事石油勘測事業(yè)，致力于研究GPS在石油勘探中應(yīng)用。

（作者單位：大慶油田鉆探集團(tuán)物探一分公司三聯(lián)土地勘測隊(duì)）