劉應(yīng)學(xué)，黃 鶴 （中石化江漢油田分公司清河采油廠，山東 壽光262714）

清河采油廠地面工程地理信息系統(tǒng)（GIS）的建立與應(yīng)用

劉應(yīng)學(xué)，黃 鶴 （中石化江漢油田分公司清河采油廠，山東 壽光262714）

清河采油廠地面工程地理信息系統(tǒng)以O(shè)RACLE 10g為數(shù)據(jù)庫(kù)，以ArcGIS為圖形平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了采油廠油、氣、水、電、道路等多領(lǐng)域的地圖查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)和分析功能。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用表明，清河采油廠地面工程地理信息系統(tǒng)在管理決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)及施工組織中發(fā)揮了優(yōu)越作用。還介紹了清河采油廠在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)更新維護(hù)方面的一些具體要求與做法，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)更新的可操作性，保證了數(shù)據(jù)庫(kù)更新的及時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性。

地理信息系統(tǒng)；清河采油廠；數(shù)據(jù)更新；及時(shí)性；完整性；準(zhǔn)確性

清河油田經(jīng)過(guò)20幾年的發(fā)展建設(shè)，已建成了各種地面、地下生產(chǎn)設(shè)施。其中地下管線、電纜更是縱橫交錯(cuò)，種類繁多、數(shù)量巨大。由于油田生產(chǎn)的野外性和生產(chǎn)人員的流動(dòng)性。早年的許多施工圖紙或殘缺不全或與現(xiàn)狀不符，很多已建的地下管線、電纜數(shù)據(jù)隨著地貌變遷、人員變動(dòng)已慢慢模糊乃至消失。給油田后期管理及改造帶來(lái)很多困難。

隨著油田數(shù)字化建設(shè)的不斷發(fā)展，以圖紙和紙質(zhì)數(shù)據(jù)為主的人工管理模式，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)及發(fā)展的需要。清河采油廠地面工程地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下，把油氣水為主的地理對(duì)象的空間位置和相關(guān)屬性有機(jī)結(jié)合，從地理空間和屬性數(shù)據(jù)方面對(duì)油田各類實(shí)體對(duì)象進(jìn)行查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)和分析，并將結(jié)果以形象、直觀的形式表達(dá)出來(lái)，為油田的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供了精確的技術(shù)資料，為高效率、高質(zhì)量地完成方案設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、及施工組織提供了有力的保障。

1 系統(tǒng)的建立

1.1 系統(tǒng)平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)選擇

為了達(dá)成與中石化內(nèi)部數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)資源完全共享的目的，清河采油廠地面工程地理信息系統(tǒng)與勝利油田地面工程地理信息系統(tǒng)完全兼容。系統(tǒng)采用Clients/APPServer/DB Server三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，客戶機(jī)不必安裝任何程序，用IE瀏覽器就能實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)、使用及維護(hù)的功能；各種分析、處理等進(jìn)程程序放在應(yīng)用服務(wù)器上，由應(yīng)用服務(wù)器對(duì)網(wǎng)上眾多不同性質(zhì)的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，并適時(shí)向主服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，同時(shí)將主服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)包按請(qǐng)求性質(zhì)發(fā)送給用戶 （圖1）。

系統(tǒng)采用ORACLE 10g數(shù)據(jù)庫(kù)，圖形平臺(tái)為ArcGIS，主要編程語(yǔ)言為XML、ASP和Asp.net。

1.2 系統(tǒng)模塊設(shè)置和專業(yè)分布

系統(tǒng)采用的是北京54坐標(biāo)系，主要包括5個(gè)模塊：信息查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)維護(hù)及幫助模塊。

涉及專業(yè)分別是：

1）原油集輸系統(tǒng)，主要包括：①油井；②單井油管線、單井摻水管線；③接轉(zhuǎn)站、計(jì)量站、摻水間；④集油管線、摻水干線；⑤輸油管線；⑥聯(lián)合站。

圖1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)

2）天然氣集輸系統(tǒng)，主要包括：①氣井；②集氣管線；③輸氣管線；④天然氣處理站；⑤壓氣站；⑥輕烴儲(chǔ)備、回收站。

3）注水系統(tǒng)，主要包括：①注水井；②單井注水管線；③配水間；④注水干線；⑤注水站。

4）污水處理系統(tǒng)，主要包括：①注水處理站；②單井污水回收管線；③污水回收干線。

5）供水系統(tǒng)，主要包括：①取水口；②凈化站；③加壓站；④供水管線；⑤原水管線；⑥輸水渠。

6）電力系統(tǒng)，主要包括：①110kV變電站；②110kV電力線；③35kV變電站；④35kV電力線；⑤6kV電力線；⑥變壓器。

7）油田道路系統(tǒng)，主要設(shè)施包括油田道路的主干路及其支路。

2 系統(tǒng)的主要功能

所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)具有如下功能：①能夠在油區(qū)1∶10000的電子地圖上，完成對(duì)各類油田設(shè)施的精確定位，可查詢到與該設(shè)施相關(guān)的靜態(tài)屬性、動(dòng)態(tài)運(yùn)行參數(shù)、作業(yè)數(shù)據(jù)、征地信息、維修記錄及施工竣工圖等。②提供的圖層具有移動(dòng)、縮放、測(cè)距、統(tǒng)計(jì)、分析及打印功能。③能夠根據(jù)用戶需要，對(duì)指定區(qū)域油田任意設(shè)施進(jìn)行圖形定制，并且按規(guī)范模式打印出來(lái)，用于現(xiàn)場(chǎng)交底及施工。④提供坐標(biāo)的批量輸入和下載功能。能繪制出方案井臨時(shí)地形圖，用于工程方案的制定和修改。⑤能靈活進(jìn)行油水井轉(zhuǎn)換及各類設(shè)施隊(duì)別的調(diào)整工作。⑥提供分隊(duì)分站分時(shí)各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)功能。既能滿足宏觀統(tǒng)計(jì)的需求，又能以統(tǒng)計(jì)表為依據(jù)，對(duì)各單位錄入的數(shù)據(jù)定期抽查，進(jìn)行考評(píng)，有利于督促數(shù)據(jù)更新維護(hù)工作的有效開(kāi)展。⑦提供視頻語(yǔ)音幫助文件，分為應(yīng)用篇及數(shù)據(jù)維護(hù)篇，初學(xué)者都可以進(jìn)入相關(guān)主題學(xué)習(xí)使用。⑧具有可伸縮性，即隨著系統(tǒng)規(guī)模及功能需求的擴(kuò)展，數(shù)據(jù)和應(yīng)用功能 （程序）無(wú)需改動(dòng)和轉(zhuǎn)換，可進(jìn)一步擴(kuò)展。

3 系統(tǒng)更新與維護(hù)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)間、空間跨度大，數(shù)據(jù)多元，且數(shù)據(jù)源分布廣泛。數(shù)據(jù)采集如果得不到有效的組織及監(jiān)管，數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性就得不到保障，為此在系統(tǒng)的更新、維護(hù)環(huán)節(jié)上做了一些有益的工作。

1）在全廠范圍內(nèi)建立了地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組織機(jī)構(gòu)，將數(shù)據(jù)采集工作分解到每個(gè)基層隊(duì)，并制訂了相關(guān)管理、考核辦法。

2）由于基層隊(duì)干部調(diào)動(dòng)較為頻繁，工人崗位相對(duì)固定。系統(tǒng)在建立之初，就本著方便后期維護(hù)、更新的理念，將每個(gè)環(huán)節(jié)的維護(hù)、更新的工作難度降到最低。讓基層隊(duì)資料員能勝任該項(xiàng)工作，從而保證操作人員的穩(wěn)定性。同時(shí)將系統(tǒng)幫助文件制成不同主題的教學(xué)視頻，便于基層靈活組織學(xué)習(xí)，開(kāi)展工作。

3）廠主管部門定期組織基層操作員集中培訓(xùn)，規(guī)范數(shù)據(jù)錄入，提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

4）針對(duì)數(shù)據(jù)維護(hù)的監(jiān)管工作，系統(tǒng)建立了一套完善的統(tǒng)計(jì)功能，可隨時(shí)用于現(xiàn)場(chǎng)抽檢和崗檢中，并將檢查結(jié)果及時(shí)通報(bào)，加大獎(jiǎng)懲力度。

5）將數(shù)據(jù)驗(yàn)收與工程驗(yàn)收相結(jié)合，工程驗(yàn)收日就是數(shù)據(jù)驗(yàn)收日?？蓪?shù)據(jù)打印下來(lái)，帶到現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。如果數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)錄入，扣去當(dāng)月數(shù)據(jù)及時(shí)率得分；數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)不符，扣去當(dāng)月數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率得分；數(shù)據(jù)錄入不全，扣去當(dāng)月數(shù)據(jù)完整率得分。如果數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)相符，系統(tǒng)中自動(dòng)取得的工作量與施工單位上報(bào)的工作量不符，工程驗(yàn)收將以系統(tǒng)給出的工作量為依據(jù)，確認(rèn)的工作量不超過(guò)其1.2倍，減少了施工單位弄虛作假的機(jī)會(huì)。

6）加強(qiáng)電子圖的管理。每項(xiàng)工程要求設(shè)計(jì)院提交電子施工圖，圖紙會(huì)審?fù)旰蠼挥谑┕し?，要求施工方將現(xiàn)場(chǎng)變更的細(xì)節(jié)在電子圖上做必要的修改；工程結(jié)束，施工方需提交電子竣工圖。任何工程不履行以上手續(xù)，不予結(jié)算。做到每項(xiàng)工程都有電子竣工圖存檔，方便將來(lái)圖紙查詢。同時(shí)，設(shè)計(jì)院今后可復(fù)用竣工圖中與實(shí)際情況更為貼近的設(shè)計(jì)，規(guī)避可能重復(fù)的錯(cuò)誤，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。設(shè)計(jì)質(zhì)量提高，施工變更減少，工程質(zhì)量及管理水平也會(huì)隨之上升。

4 系統(tǒng)的典型應(yīng)用

4.1 專圖制作

以八面河油田面14區(qū)為例，由發(fā)改委批復(fù)的煙德鐵路即將開(kāi)工，原已建的面14計(jì)量站由于靠近鐵路需拆遷，計(jì)劃在鐵路兩邊新建面14東西兩站。交底前使用系統(tǒng)中提供的專圖制作功能，只加載與面14計(jì)量站相關(guān)的油水井、站、道路等圖文信息，依據(jù)系統(tǒng)中提供的各種統(tǒng)計(jì)工具，即時(shí)給出定量的分析數(shù)據(jù)，從而確定出最佳的拆遷方案。將圖形打印下來(lái)帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核實(shí)比對(duì)。面14東西兩站新的管網(wǎng)走向及工作量很快確定下來(lái)。

4.2 地理數(shù)據(jù)的導(dǎo)入

以面19－6新區(qū)產(chǎn)能方案的制訂為例，將方案井坐標(biāo)一次性導(dǎo)入系統(tǒng)。地圖中馬上就能直觀地反映出該井區(qū)明年新井所處的地形地貌，通過(guò)比對(duì)相鄰井生產(chǎn)作業(yè)記錄，查找周邊已建計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)。初步優(yōu)選出產(chǎn)能方案，并依據(jù)系統(tǒng)中提供的測(cè)距工具，統(tǒng)計(jì)出明年該井區(qū)集輸、電力、道路等工作量。充分做好方案的前期論證工作，合理布置，在技術(shù)上滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)，盡量減少工程投資，降低成本，提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 多媒體表達(dá)

系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)可以以圖形、文本、表格及視頻信息的方式表達(dá)出來(lái)，直接用于各類多媒體匯報(bào)。

5 結(jié) 語(yǔ)

油田地理信息系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)管理方式無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)：它能提高生產(chǎn)管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)的工作效率。隨著GIS技術(shù)的不斷應(yīng)用，將會(huì)給油田建設(shè)帶來(lái)越來(lái)越大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

The Establishment of Surface Construction GIS in Qinghe Oil Production Plant and Its Application

LIU Ying－xue，HUANG He（Author's Address：Qinghe Oil Production Plant，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Shouguang262714，Shandong，China）

ORACLE 10g was used as database and ArcGIS was used as diagram platform for surface construction GIS in Qinghe Oil Production Plant，by which the map inquest，retrieval，statistics and analysis on oil，gas，water，electricity and road were implemented in the plant.The application indicates that the GIS plays advanced role in management decision，programming，design and construction.The operation requirements and practice of its database maintenance and update for GIS are introduced，it improves the operating ability of the database and guarantees the timeliness，completion an accuracy of the database.

GIS；Qinghe Oil Production Plant；data updating；timeliness；completion；accuracy

TE4

A

1000－9752（2011）06－0158－03

2011－03－12

劉應(yīng)學(xué) （1967－），男，1989年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事油田工藝及地面工程建設(shè)方面的研究工作。

［編輯］ 蕭 雨