油田GIS技术应用研究

摘 要： 根据油田建设的特点，描述GIS系统在油田的建设与应用。利用地理信息系统（GIS）对石油企业地理信息进行采集、储存、管理、分析和描述，不但可以提高企业数字化管理水平，而且还可以使企业取得良好的经济效益和社会效益。

关键词： GIS系统；油田；信息

0 引言

近年来，随着计算机技术的飞速发展和GIS系统分析方法的不断完善，地理信息系统（简称GIS）技术正以其方便快捷的数据查询和更新能力、强大的空间数据分析能力和数据库管理功能成为全球广泛关注的热点，并被广泛应用于城乡规划、资源评价、宏观决策、灾害预测、作战指挥等社会生活的各个领域。地理信息系统（GIS）是信息化建设中的重要组成部分，它是采集、存储、管理、检索、分析和描述空间地理分布的信息系统，是计算机、互联网、图形学、地理学等学科的完美结合，是可视化的基础，现实意义的GIS系统更赋予行业业务特色，GIS在信息可视化表现上的优势，可以使用户更直观更好地理解、分析数据。

目前，GIS系统在国内各大油田已得到大量应用，广泛服务于钻井、采油、地面、生产运行、油气管网维护、电力、储运、防洪排涝等领域。油田经过几十年建设发展，城市建设及有关井的各类基础地貌信息、地面设施、站库、石油管道不断变化，地下的各类油、气、水、电等管线纵横交错，其复杂程度甚至超过一般城市的市政设施。随着人员的不断流动和时间的推移，许多布设情况的各种资料也渐渐“流失”，快速掌握设备档案，为设施及管网的巡检维护提供完整直观的信息支持；辅助规划设计进行的模拟查勘和初步设计，减轻工作量，提高效率和科学性；方便及时地掌握油田建设、重要设施设备分布和设备运行的完整情况，为科学管理与决策提供及时可靠的依据。是建设地理信息系统的前提。

1 油田GIS建设背景

在油田各类MIS系统建设已经有了一定的规模并得到良好应用，但是一直缺少一个和地面信息相关的地理系统更直观的让科研人员了解地貌、井、管线的分布情况。油田地面建设工程复杂，信息量大而冗杂，这些信息具有形式多样、专业性强的特点，尤其是含有大量图形信息。应用GIS对这些大量的图形信息进行管理是它区别于其他MIS系统的最显著特点，随着在石油行业GIS技术的广泛应用，大港油田建立了地面工程可视化系统，该系统依托地理信息技术、以油田基础地理数据为基础而构建，油田建设GIS系统的目的是为油田和其他专业应用提供基础地理数据服务；为勘探开发重点应用开发基本GIS功能，提供系统访问接口；构建油田初步集成的专业地理信息系统。

GIS具有广泛的应用性，适用于各个领域。基于GIS技术对油田信息进行统一管理、查询、分析和综合应用，实现数据、图形和信息管理应用的一体化，已成为石油企业及各单位广泛的需求。

2 GIS系统建设

2.1 地理信息系统总体架构设计

我们根据大港油田总体建设规划设计出了专业地理信息系统的总体架构，为了今后的应用推广，系统设计为B/S结构，服务器端基于Windows操作系统构建了地理信息服务器，客户端使用IE浏览器进行查询，应用MapInfo软件作为地理信息数据管理平台，示意图如下：

此架构的基本流程就是首先进行各类数据收集整理，然后进入空间数据库，基于数据开发各类应用功能，同时还支持与其他数据库和系统进行相互访问。

2.2 数据整理与空间数据库建设

系统中存在着大量基础地貌、井位、管线、站库、道路等地理数据，这些数据需要分类分图层进行管理。数据整理分两类：属性数据的整理和空间数据库的建立。

1）基础地貌及属性数据整理：

首先我们以购买的卫星照片为参考进行了基础地貌数据的数字矢量化工作，然后依据各厂提供的管线示意图绘制了油水井管线图并完善了管线名称等属性信息；制作了各类站库图标及完成了各站库名称及位置的标注。

2）空间数据库的建立：

建立了以oracle spatial为平台的空间数据库，将井位、管线信息导入到数据库中进行管理。

GIS最强大的功能就是对空间数据的分析及管理能力。空

间数据库建设分3步进行：

1）进行空间数据库模型设计：根据大港油田业务需要，设计数据库模型，模型涉及地面建设、道路、管道等信息并且与中石油A4数据模型兼容便于今后能够平稳、无缝的向A4过渡。

2）进行数据库实体数据建设：将原有MAPINFO TAB文件进行数据解析，通过梳理、分类迁移进空间数据库。并且编制了数据迁移工具对已存在的历史数据进行处理与迁移，对需新加数据进行数据测量，导入数据库。

3）开发了空间数据库维护工具，可以对空间数据进行管理、维护。

2.3 系统功能设计

根据用户的要求和GIS系统应用的特点，系统设计开发了7个主要功能：

1）地图基本操作：应用GIS的功能特点实现了全图显示、放大、缩小、平移、鹰眼用户工作区存储等功能；

2）支持用户身份认证和个性化的工作区定制；

3）提供北京54坐标到大地坐标的坐标转换工具；

4）提供综合查询功能，通过查询实现井位、管线、道路等信息的快速定位及基本信息查询；

5）提供了与其他MIS系统间数据访问集成，通过井号与其他系统诸如钻井井史、钻井报告等进行多方位的信息共享；

6）提供地图下载与输出功能，实现了输出范围、地图标题、输出尺寸、地图图例的定制；

7）加强了对系统用户的管理和各功能模块的授权控制；增强了系统日志管理，对用户访问、管理等操作进行详细的追踪和记录，系统安全性有了保障。

3 结论

通过使用GIS信息技术使大港油田在专业GIS系统建设方面取得了一定的成果。建立了以ORACLE SPATIAL为平台的空间数据库，整合了大港油田的历史地理信息数据格式；系统无缝集成相关系统，获取其他专业数据信息；系统为其他系统提供访问接口。同时，经过几年的GIS系统建设，我们积累了油田范围的位片、矢量图、井位、管线、道路等很多地理数据资源，并且建立了油田空间数据库，可以提供管线等坐标数据，这些数据资源已经被广泛的提供利用。随着GIS技术的发展，将来会为油田的信息化建设提供更广泛的应用。

参考文献：

[1]张超等编著，地理信息系统[M].北京：高等教育出版社，1995.

[2]刘志祥，GIS应用于管线管理信息系统[J].北京测绘，1998（01）.