于久申 姚興雙 張寶廷 成東景

(東方地球物理公司裝備事業(yè)部華北作業(yè)部 河北任丘)

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)研制開發(fā)與應(yīng)用

于久申 姚興雙 張寶廷 成東景

(東方地球物理公司裝備事業(yè)部華北作業(yè)部 河北任丘)

文章闡述了井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)的組成、原理、功能及應(yīng)用。井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)集GPS、GPRS和GIS于一體,實(shí)時監(jiān)控井口位置,為地震生產(chǎn)指揮提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

井口偏移;監(jiān)控;GPS;GPRS;位置

0 引 言

在冀中地區(qū)地震勘探施工,由于地表村莊、城鎮(zhèn)密集,河流、溝渠等水利設(shè)施眾多,機(jī)井遍布,管線、交通設(shè)施交織成網(wǎng),鉆井組有時為避開障礙,時常偏點(diǎn)打井,造成實(shí)際井口位置與測量位置不符,還存在爆炸工在放炮時報(bào)錯樁號、儀器班報(bào)記錄錯誤、測量放樣時樁號埋置錯誤等現(xiàn)象發(fā)生。

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)物探生產(chǎn)的實(shí)際需要,建立井口偏移監(jiān)控平臺,可有效地避免上述錯誤,提高地震資料的質(zhì)量。

1 系統(tǒng)的組成及工作原理

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)由井口站設(shè)備、無線通訊、監(jiān)控平臺系統(tǒng)三大部分組成。

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理是:井口站接收到放炮指令后,通過高精度GPS模塊獲取井口站的坐標(biāo)[1],通過GPRS模塊將井口坐標(biāo)利用GPRS移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器,并通過Internet網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺[2]。監(jiān)控平臺獲取到井口坐標(biāo)后與炮點(diǎn)文件相對應(yīng)的炮點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行比對、計(jì)算井炮偏差值,并將偏差值和其他信息存入數(shù)據(jù)庫中,為監(jiān)控人員提供數(shù)據(jù)支持。如圖1所示。

2 井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)軟件的主要功能

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要分為工區(qū)管理、炮點(diǎn)文件上傳與下載、地圖控制、實(shí)時井口偏移監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)查詢等幾個部分。井口偏移質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件[3]的主界面如圖2所示。

圖1 井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

圖2 井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 工區(qū)管理

工區(qū)管理包括工區(qū)的建立、修改、刪除、打開和工區(qū)炮點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)設(shè)置等功能。不同的工區(qū)對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫和參數(shù),相互獨(dú)立,用戶可以在不同的工區(qū)之間進(jìn)行切換。

為驗(yàn)證工區(qū)參數(shù)的設(shè)置是否正確,系統(tǒng)提供了“工區(qū)參數(shù)測試區(qū)”,用于對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)測試和炮點(diǎn)樁號參數(shù)測試,如圖3所示。

圖3 工區(qū)管理

2.2 炮點(diǎn)文件上傳與下載

為便于監(jiān)控中心或其它監(jiān)控人員快速獲取各個工區(qū)的真實(shí)炮點(diǎn)信息,監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)了對炮點(diǎn)數(shù)據(jù)的上傳與下載功能。

2.3 地圖控制

地圖控制包括圖層管理和G oogle Earth地圖的預(yù)取、導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。

G oogle Earth地圖的預(yù)取,按照地圖的級數(shù)將使用的地圖數(shù)據(jù)保存到本地的緩存數(shù)據(jù)庫,提高地圖訪問速度、圖層管理,實(shí)現(xiàn)G oogle Earth地圖的縮小和放大顯示、距離測量,炮點(diǎn)文件的導(dǎo)入、刪除,炮點(diǎn)圖層的顯示、關(guān)閉。

2.4 實(shí)時監(jiān)控

實(shí)時在地圖中顯示所監(jiān)控井口站的行走路線,可進(jìn)行一個或多個目標(biāo)鎖定跟蹤,監(jiān)控井口位置偏移情況。實(shí)時顯示監(jiān)控炮點(diǎn)的坐標(biāo)及樁號,避免放炮人員報(bào)錯樁號,儀器操作員可通過監(jiān)控炮點(diǎn)樁號記錄儀器班報(bào),避免樁號記錯,同時根據(jù)監(jiān)控炮點(diǎn)樁號檢查測量樁號埋置情況。如圖4所示。

圖4 井口偏移實(shí)時監(jiān)控

2.5 統(tǒng)計(jì)查詢

歷史回放,輸入起始日期時間、終止日期時間,并選擇某地震隊(duì)的某爆破組之后,從服務(wù)器獲取歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)回放。檢查某時間所放炮點(diǎn)的樁號和坐標(biāo)是否與測量組放樣數(shù)據(jù)一致,同時檢查SPS數(shù)據(jù)是否正確,并進(jìn)行校正。

報(bào)表查詢,對放炮前后20s采集的井口位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、篩選[4],并通過井偏閾值、定位質(zhì)量、導(dǎo)出方式等選項(xiàng)生成井偏數(shù)據(jù)報(bào)表。如圖5所示。

圖5 井口偏移數(shù)據(jù)

3 井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

2009年冬至2010年春,該系統(tǒng)在高家堡三維和牛駝鎮(zhèn)三維2個工區(qū)應(yīng)用,其中高家堡三維共27 903炮,發(fā)現(xiàn)58炮偏移,牛駝鎮(zhèn)三維共10 392炮,發(fā)現(xiàn)50炮偏移。通過二次測量,井口監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與RTK測量數(shù)據(jù)結(jié)果一致,系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性得到驗(yàn)證,測量組和解釋組重新對炮點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正,保證了資料品質(zhì)。

4 結(jié) 論

井口偏移監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地控制復(fù)雜地區(qū)鉆井隨機(jī)偏點(diǎn)現(xiàn)象,同時可以遏制放炮人員井口樁號報(bào)錯、儀器班報(bào)記錄錯誤等現(xiàn)象的發(fā)生,提高了地震采集資料的質(zhì)量,對提高處理解釋精度具有重要的意義。

[1] 易昌華.定位技術(shù)的幾個前沿問題[J].物探裝備,2007,17(3)

[2] 梁廣民.基于C#的數(shù)據(jù)采集及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2008,29(11)

[3] 邵順增,李 琳.C#程序設(shè)計(jì)—Windows項(xiàng)目開發(fā)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008

[4] 李征航,黃勁松.GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2005

PI,2011,25(1):16～17

This paper describes the form、principle、function and application of uphole monitor system.It′s an combination of GPS,GPRS and GIS,and can monitor uphole location anytime.This system provides the basic information for seismic operation.

Key words:uphole offset,monitoring,GPS,GPRS,location

Development and application of monitoring system of uphole offset.

Yu Jiushen,Yao Xingshuang,Zhang Baoting and Cheng Dongjing.

P631.4+32

B

1004-9134(2011)01-0016-02

于久申,1966年生,工程師,2001畢業(yè)于武漢大學(xué)工程測量專業(yè),現(xiàn)在東方地球物理勘探公司裝備事業(yè)部華北作業(yè)部從事石油物探測量的研究與應(yīng)用工作。郵編:062552

2010-09-18編輯:劉雅銘)