席磊

（大慶油田有限責(zé)任公司海拉爾石油勘探開發(fā)指揮部）

1 電子總圖現(xiàn)狀

海拉爾油田地面建設(shè)設(shè)施包括油田地面工程的原油集輸系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和道路系統(tǒng)等。自2001年開發(fā)建設(shè)以來，海拉爾油田已建成6個(gè)生產(chǎn)、生活作業(yè)區(qū)，地面系統(tǒng)逐漸形成規(guī)模，聯(lián)合站、生活區(qū)、道路、油水管網(wǎng)和電力線路等地面設(shè)施逐步完善。

隨著信息量不斷增加，作為油田建設(shè)重要參考信息的工程電子總圖管理難度逐漸加大，加之圖紙信息來源廣泛，繪制方法及規(guī)定不統(tǒng)一，致使電子總圖信息檢索和使用困難，給油田改擴(kuò)建的規(guī)劃、設(shè)計(jì)等工作帶來了諸多問題，如：規(guī)劃位置不合理、設(shè)計(jì)工程量出現(xiàn)大偏差等，對油田改擴(kuò)建后期的物資采購、基建施工等工作造成不利影響［1］。

2 存在問題和改善方法

2.1 科學(xué)規(guī)范利用AutoCAD軟件統(tǒng)一電子總圖

2.1.1 存在問題

電子總圖的基礎(chǔ)信息基本來源于方案、設(shè)計(jì)、施工和竣工等圖紙和實(shí)際測繪。眾多的數(shù)據(jù)源使得AutoCAD軟件在統(tǒng)一繪制總圖的過程中存在兩個(gè)明顯問題［2］：一是圖層分類不清，有的按建設(shè)日期、專業(yè)分類，有的無法判斷分類方法，使得不能對這些不同的圖層進(jìn)行有效分類和高效管理；二是圖層名稱命名混亂，由數(shù)字、漢字、字母或三者的組合構(gòu)成，無法直觀辨明圖層所代表的內(nèi)容，給后續(xù)的準(zhǔn)確繪圖造成很大困難。

2.1.2 改善方法

針對上述AutoCAD軟件電子總圖圖層分類不清和命名混亂等問題，海拉爾油田通過實(shí)踐，總結(jié)出了對總圖圖層科學(xué)分類管理、規(guī)范化命名的方法：

1）圖層科學(xué)分類管理

利用 AutoCAD軟件圖層特性管理器可以建立“組過濾器”（類似于文件資源管理器中的目錄樹、文件夾）且名稱獨(dú)一的特點(diǎn)，按照頂層文件夾到二級文件夾，再到三級文件夾，直到底層文件夾的方式，建立目錄樹，圖層就建立在底層文件夾中。

經(jīng)研究，確定以竣工圖（或施工圖）具體的某張圖紙作為底層文件夾是較為合理的。結(jié)合海拉爾油田區(qū)塊分明的特點(diǎn)，從頂層文件夾到底層文件夾，建立六級目錄樹，即“油田→作業(yè)區(qū)→項(xiàng)目號（產(chǎn)能建設(shè)、老油田改造等）→子項(xiàng)目號→竣工圖（或施工圖）圖號→具體某張圖”。這樣就建立起圖層的科學(xué)分類管理體系（如圖1所示）。

圖1 總圖圖層特性管理器中圖層分類管理目錄樹結(jié)構(gòu)示意

2）圖層規(guī)范化命名

經(jīng)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在AutoCAD軟件圖層特性管理器中，圖層名稱是唯一的，即在同一個(gè)AutoCAD軟件的圖層特性管理器中不可能出現(xiàn)兩個(gè)同名的圖層。

利用該特性對圖層進(jìn)行規(guī)范化命名，命名規(guī)則：“子項(xiàng)目號→具體某張圖紙?zhí)枴悇e”。“類別”指的是將要在該圖層上繪制的圖形分類，如：注水管線、供水管線、集水管線、集油管線、建筑物和標(biāo)注等。

2.1.3 實(shí)際應(yīng)用

通過科學(xué)分類圖層和對圖層進(jìn)行規(guī)范化命名，海拉爾油田為電子總圖的繪制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此條件下，可以利用 AutoCAD軟件對電子總圖進(jìn)行清晰、準(zhǔn)確和高效的繪制管理。目前，海拉爾油田電子總圖已經(jīng)創(chuàng)建了1 200個(gè)分級文件夾（組過濾器）、3 850個(gè)圖層，包含了油田6個(gè)作業(yè)區(qū)的大部分供水和注水管網(wǎng)、油田主干路、烏爾遜河等，總圖的總體框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)建立（如圖2所示）。

圖2 AutoCAD軟件繪制的某作業(yè)區(qū)框架結(jié)構(gòu)

2.2 利用先進(jìn)繪圖技術(shù)修正地面建設(shè)現(xiàn)狀與電子總圖偏差

2.2.1 存在問題

1）通過大量的總圖繪制工作發(fā)現(xiàn)，海拉爾油田的生活作業(yè)區(qū)、聯(lián)合站、消防站和注配間等很多建筑物在電子總圖中的表示方法不恰當(dāng)，基本上是按照規(guī)劃階段的圖例的方式繪制的，其基本規(guī)格和準(zhǔn)確位置沒有在電子總圖中體現(xiàn)，與實(shí)際現(xiàn)狀存在較大偏差。

2）在電子總圖中，很多建筑物是以圖例的方式表達(dá)的，造成了道路、管網(wǎng)等與其相對位置的錯(cuò)誤標(biāo)示。

3）由于油田地面系統(tǒng)是經(jīng)過多個(gè)產(chǎn)能建設(shè)、老油田改造等項(xiàng)目分年建成的，不同設(shè)計(jì)單位僅能繪制其設(shè)計(jì)項(xiàng)目的電子總圖，使得海拉爾油田電子總圖中難以全部呈現(xiàn)出各個(gè)項(xiàng)目涉及的全部內(nèi)容，尤其是外部設(shè)計(jì)單位繪制的電子總圖更易出現(xiàn)缺失，這給油田改擴(kuò)建的規(guī)劃、設(shè)計(jì)等工作帶來很多不利影響。

2.2.2 改善方法

針對電子總圖不能準(zhǔn)確、完整地體現(xiàn)地面建設(shè)現(xiàn)狀的問題，海拉爾油田開展了利用AutoCAD軟件，結(jié)合Googleearth衛(wèi)星地圖和GeoMap地質(zhì)制圖系統(tǒng)擬合修正、準(zhǔn)確繪制電子總圖的方法研究［3］。

對每個(gè)作業(yè)區(qū)，統(tǒng)計(jì)出歷年所有涉及的產(chǎn)能建設(shè)、老油田改造等項(xiàng)目的竣工圖（或施工圖），確保完整性。按照實(shí)際比例、實(shí)際坐標(biāo)，將聯(lián)合站、生活作業(yè)區(qū)和注配間等建筑物的平面布置圖繪入電子總圖中。平面布置圖中有測量坐標(biāo)的，按測量坐標(biāo)錄入，并與Googleearth衛(wèi)星地圖的坐標(biāo)進(jìn)行比對。平面布置圖中沒有測量坐標(biāo)的，從Googleearth衛(wèi)星地圖中讀取經(jīng)、緯度坐標(biāo)，通過 GeoMap地質(zhì)制圖系統(tǒng)中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，將其轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)后錄入；Googleearth衛(wèi)星地圖中沒有坐標(biāo)的，通過現(xiàn)場測量確定坐標(biāo)后錄入。確保電子總圖信息真實(shí)、準(zhǔn)確。

油田管網(wǎng)、主干路等可以通過兩種方式繪入AutoCAD電子總圖中：一是在Googleearth衛(wèi)星地圖中，順著管線溝、道路，畫出管線、道路的路由線條，再將各節(jié)點(diǎn)的經(jīng)、緯度坐標(biāo)導(dǎo)出，轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)，然后錄入AutoCAD電子總圖中，最后對各節(jié)點(diǎn)連線（如圖3所示）。二是從竣工圖（或施工圖）中，找出節(jié)點(diǎn)，測量其坐標(biāo)，然后錄入AutoCAD電子總圖中，最后連線。

圖3 Googleearth中海拉爾油田主干路和某作業(yè)區(qū)集水、注水管網(wǎng)

2.2.3 應(yīng)用效果

利用 AutoCAD軟件與 Googleearth衛(wèi)星地圖和GeoMap地質(zhì)制圖軟件的合理搭配、共同作用，海拉爾油田完成了油水井、生活區(qū)、站場和油田的60%集油管線、供注水管線的準(zhǔn)確錄入工作，實(shí)現(xiàn)了供電線路、通信線路和道路等系統(tǒng)數(shù)千千米的準(zhǔn)確錄入，為后續(xù)站、庫、油水電線路、管道等分類信息統(tǒng)計(jì)，以及改、擴(kuò)建規(guī)劃設(shè)計(jì)和現(xiàn)場作業(yè)、施工、生產(chǎn)、管理等工作，提供了高效、準(zhǔn)確的信息依據(jù)。

通過完善電子總圖，可以將改造、維修的前期方案的編制周期平均縮短35%，工程量準(zhǔn)確率平均提升15%，大幅提高了規(guī)劃設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。

2.3 提高井位及其他工程設(shè)施節(jié)點(diǎn)的錄入速度

2.3.1 存在問題

油田電子總圖需要錄入大量的油井、水井和水源井等的信息。海拉爾油田利用AutoCAD軟件對管道節(jié)點(diǎn)、道路節(jié)點(diǎn)等錄入的常規(guī)做法是每次單個(gè)錄入，即先錄入橫、縱坐標(biāo)確定井或節(jié)點(diǎn)位置，再對井或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命名。這種方式錄入速度慢，工作效率低。

2.3.2 改善方法

針對上述問題，海拉爾油田開展了在AutoCAD軟件中，利用Excel（具有豐富的函數(shù)功能）和腳本文件（多個(gè)可連續(xù)執(zhí)行的命令的集合體，后綴名為.scr），高效率錄入井、節(jié)點(diǎn)的方法研究。

在AutoCAD電子總圖中，實(shí)際上錄入井或節(jié)點(diǎn)的方法就是執(zhí)行兩個(gè)命令：一是畫圓（circle）或畫點(diǎn)（point），二是對圓或點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)文字命名（text）。海拉爾油田提高錄入效率的思路是讓兩個(gè)命令連續(xù)、反復(fù)、自動執(zhí)行下去。首先，利用 Excel中“CONCATENATE”函數(shù)的連接和合并功能，按照“可執(zhí)行命令”的格式，將AutoCAD軟件中的“circle（或point）”、“text”命令和井或節(jié)點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)、名稱組合到一起。circle（或point）命令可以實(shí)現(xiàn)在AutoCAD軟件中繪制井或節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，text命令可以實(shí)現(xiàn)在 AutoCAD軟件中標(biāo)注井或節(jié)點(diǎn)的名稱；然后，再將多個(gè)組合體生成腳本文件；最后，將這個(gè)腳本文件導(dǎo)（拖）入AutoCAD中（如圖4所示），實(shí)現(xiàn)多個(gè)井或節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)和名稱的快速錄入。

圖4 AutoCAD電子總圖中快速錄入井、節(jié)點(diǎn)步驟示意

2.3.3 應(yīng)用效果

海拉爾油田電子總圖中，現(xiàn)已完成錄入的油水井、道路節(jié)點(diǎn)和管道節(jié)點(diǎn)等的數(shù)量達(dá)數(shù)十萬個(gè)。海拉爾油田將Excel函數(shù)功能和AutoCAD腳本文件有機(jī)結(jié)合，利用腳本文件規(guī)?？梢赃_(dá)到數(shù)千的特性，提高了井和節(jié)點(diǎn)的錄入速度，對大量多元數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，極大地提高了工作效率。

3 結(jié)束語

通過對圖層科學(xué)化分類、規(guī)范化命名，海拉爾油田實(shí)現(xiàn)了利用 AutoCAD軟件對電子總圖進(jìn)行清晰、準(zhǔn)確、高效的繪制管理。將 AutoCAD軟件與Googleearth衛(wèi)星地圖、GeoMap地質(zhì)制圖軟件相結(jié)合、擬合修正，大幅提升了海拉爾油田電子總圖的精度和準(zhǔn)度。使用Excel函數(shù)功能和AutoCAD的腳本文件相互作用，極大地提高了總圖信息錄入速度。為規(guī)劃設(shè)計(jì)、已建設(shè)施信息統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場生產(chǎn)管理，提供了準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，提高了工作效率。

作為基礎(chǔ)信息，電子總圖實(shí)際應(yīng)用于油田的所有工程項(xiàng)目中，其管理和維護(hù)要求技術(shù)人員不但要掌握油田地面工程的相關(guān)知識和圖紙識讀技能，而且要具備一定的地質(zhì)等軟件的基礎(chǔ)知識和繪圖能力，應(yīng)當(dāng)實(shí)行專人專管。

海拉爾油田電子總圖的科學(xué)管理體系雖然基本建成，但是需要循序漸進(jìn)，隨著油田地面建設(shè)的推進(jìn)不斷更新、完善。