楊平，王志聰，廖建軍

(中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司西南物探分公司，成都 610213)

1 引言

隨著社會經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，在當前石油事業(yè)發(fā)展過程中石油供需矛盾越來越突出，為了解決石油供需矛盾，需要發(fā)現(xiàn)新區(qū)塊尋找新的石油儲量，這就為當前的石油物探測量工作提出了更高的要求。而面對越來越復雜的施工條件以及石油勘探工作量的不斷增加，傳統(tǒng)的RTK 技術以及全站儀測量技術已經(jīng)不能滿足當前石油物探測量及油田建設要求。因此，必須對新的技術及施工設備進行研究和利用，才能保證石油物探測量工作的效率及質量，提高油田建設開發(fā)水平。

2 傳統(tǒng)石油物探測量技術存在的問題

在傳統(tǒng)的石油物探測量過程中存在一些問題，對石油物探測量的效率及質量產(chǎn)生極大的影響，主要表現(xiàn)在兩個方面：

1）傳統(tǒng)石油物探測量施工方法以及施工設備性能比較落后，已經(jīng)不能滿足當前石油物探測量的要求。在傳統(tǒng)石油物探測量過程中，對地形比較復雜的山區(qū)以及林地進行測量時，所使用的測量儀器設備主要是以全站儀為主，在測量過程中需要逐點布設。這種施工方法的放樣精度比較低，且工作量較大，會嚴重影響測量效率，加大生產(chǎn)成本的投入。而在對傳統(tǒng)RTK 測量方法進行應用時，因RTK 作業(yè)范圍受到極大限制，只能在20km 以內進行操作，需建立大量的基準站，距離太遠還需要架設中繼站，效率太低。隨著石油物探工作量的成倍增加，現(xiàn)有的設備以及測量技術已不能滿足物探作業(yè)需求。

2）傳統(tǒng)的石油物探測量技術出現(xiàn)瓶頸。例如，RTK 電臺數(shù)據(jù)傳輸距離比較短，影響數(shù)據(jù)傳輸效果。衛(wèi)星軌道自身的誤差比較大，影響測量數(shù)據(jù)的精準性。RTK 系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理時，解算方式不可靠，也會對最終數(shù)據(jù)處理的準確性產(chǎn)生極大影響【1】。

3 GNSS 新技術概述

近年來，利用GNSS 新技術能夠解決傳統(tǒng)石油物探測量過程中存在的問題，提高石油物探測量的效率、質量及油田建設開發(fā)水平。主要內容如下：

1）精密相對定位技術。在這一技術應用過程中對數(shù)據(jù)進行處理時，是以精密星歷及IGS 站點聯(lián)測作為起算數(shù)據(jù)基礎的。IGS 能夠免費發(fā)布站點觀測數(shù)據(jù)及精密星歷，可以對GNSS 數(shù)據(jù)的坐標框架進行分析。利用空間衛(wèi)星技術只需要使用精密星歷完成定軌作業(yè)，可以保證基線質量得到極大提升，從而獲取準確的長基線整周模糊度，提高GNSS 控制網(wǎng)的質量。

2）網(wǎng)絡RTK 技術。網(wǎng)絡RTK 主要由GNSS 基準站網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡、流動站組成。GNSS 基準站按規(guī)定的采樣率進行連續(xù)觀測，并通過專用網(wǎng)絡將觀測資料實時傳回CORS數(shù)據(jù)中心。流動站將當前的概略位置發(fā)給CORS 數(shù)據(jù)中心，CORS 數(shù)據(jù)中心根據(jù)流動站的實際位置，虛擬一個參考站，并將消除了系統(tǒng)誤差的差分信號發(fā)送給流動站【2】，這樣的差分信號通過對若干個基準站的數(shù)據(jù)解算進行有效聯(lián)合，消除了對流層、電離層和大氣折射產(chǎn)生的影響，提高了RTK 定位的精確性及可靠性。在進行網(wǎng)絡RTK 技術應用時，對GNSS 天線以及處理器進行完善能夠突破傳輸范圍小的限制。

4 在石油物探測量中對GNSS 新技術的應用

在現(xiàn)代石油物探測量中，對網(wǎng)絡RTK 技術及精密相對定位技術進行應用時，必須建立數(shù)據(jù)處理中心、基準站及通信網(wǎng)絡，才能對接收到的數(shù)據(jù)進行及時處理和分析。利用CORS 系統(tǒng)可以為物探網(wǎng)絡RTK 測量作業(yè)提供便利，提高石油物探測量作業(yè)的效率，大大降低生產(chǎn)成本。

GNSS 新技術在石油物探測量中的具體應用體現(xiàn)在以下方面：

1）對精密相對定位技術的充分應用。目前，在國內外的工程測量過程中對該技術的應用比較廣泛。精密相對定位技術在一些比較貧窮、沒有地方坐標的地區(qū)或者國家進行應用時，可以與IGS 進行聯(lián)測，能夠在極大程度上提高GNSS 控制網(wǎng)的應用效率及準確性。目前，精密相對定位技術在俄羅斯、美國等國家已經(jīng)建立了專門的服務網(wǎng)絡，我國很多大學以及科研機構都利用實驗對其進行驗證，在實際生產(chǎn)過程中也開始逐步地推廣和應用。

2）對網(wǎng)絡RTK 技術進行應用具有突出的優(yōu)勢。在我國對網(wǎng)絡RTK 技術進行應用時，主要是建立國家GNSS 連續(xù)運行參考站網(wǎng)，能夠為經(jīng)濟發(fā)展以及工程建設提供基礎性服務，特別是在石油物探測量中已經(jīng)廣泛應用【3】。

5 在油田建設中對GNSS 新技術的應用

5.1 GNSS 新技術在油田建設中的有效性分析及應用優(yōu)勢

以GNSS 新技術為基礎構建石油物探以及油田建設綜合服務網(wǎng)絡，在油田建設過程中首先要進行有效性分析：

1）利用現(xiàn)有的成熟技術時要注意對技術風險進行有效規(guī)避，保證系統(tǒng)運行的可靠性及穩(wěn)定性，才能確保GNSS 新技術與油田開發(fā)建設的未來規(guī)劃相適應。

2）對現(xiàn)有的設備要進行充分利用，減少重復的資金投入，從而降低GNSS 新技術在應用過程中的經(jīng)濟費用。

應用優(yōu)勢有：（1）能夠彌補現(xiàn)有技術設備在施工過程中存在的缺陷，滿足深?？碧绞┕ば枨?，能夠有效提高在復雜地區(qū)的施工效率。（2）利用GNSS 新技術對油田進行建設能夠縮短建設周期，減少基礎建設的投入資金，提高油田開發(fā)建設的綜合效益。

5.2 GNSS 新技術在油田建設中的應用

將GNSS 新技術應用在油田建設過程中主要是在測量范圍內建立臨時可移動的基準站，然后利用無線網(wǎng)絡對基準站進行互聯(lián)，可以形成網(wǎng)絡化的GNSS 測量參考系統(tǒng)。GNSS測量參考系統(tǒng)主要包括控制中心、可移動參考站及移動用戶3部分。其中，控制中心是測量參考系統(tǒng)的核心部分，是對數(shù)據(jù)進行處理的中心。控制中心在運行過程中利用有線或者無線方式對所有可移動參考站進行通信，同時利用無線網(wǎng)絡可以與移動用戶進行通信。在構建控制中心的過程中，要注意對軟件系統(tǒng)進行合理設計和研發(fā)，利用數(shù)據(jù)處理軟件及系統(tǒng)管理軟件可以對整個控制中心的運行狀況進行有效控制?？梢苿訁⒖颊臼桥R時設置的GNSS 接收器，利用與控制中心之間的通信網(wǎng)絡，能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性及準確性。移動用戶指的是用戶接收機通過無線電臺與控制中心、可移動參考站進行通信，利用差分信號可以生成厘米級的位置信息。

6 結語

在當前的石油物探測量過程中，對GNSS 新技術進行有效應用能夠提高石油物探測量的效率以及準確性，這就需要測量技術人員對GNSS 新技術進行研究，充分掌握GNSS 新技術的應用優(yōu)勢以及應用要點，才能夠保證GNSS 新技術在石油物探測量過程中充分發(fā)揮作用。除此之外，將GNSS 新技術應用在油田建設過程中，利用GNSS 綜合服務網(wǎng)站，可以及時掌握油田開發(fā)建設過程中的相關信息資料，提高油田建設水平。這對促進我國油田開采事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有重要意義。