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遙感影像圖在輔助油田地面規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

2023-02-16 06:24蘇建中
油氣田地面工程 2023年1期
關(guān)鍵詞:畫圖規(guī)劃設(shè)計區(qū)塊

蘇建中

大慶油田有限責任公司第六采油廠

技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的油田地面建設(shè)規(guī)劃方案和設(shè)計施工圖對控制建設(shè)投資、縮短施工周期起著重要作用。油田地面建設(shè)規(guī)劃方案和設(shè)計施工圖工作中采用地形圖作為參考依據(jù),數(shù)字線畫圖(DLG)詳細表示居民點、道路、水系、植被等地理要素并且用等高線表示地面起伏。隨著油田開發(fā)的深入,新開發(fā)產(chǎn)能區(qū)塊多位于采油廠邊界附近或游離于邊界以外,這些區(qū)域存在無地形圖或地形圖現(xiàn)勢性差的問題,不能提供充足的參考依據(jù)。遙感影像圖作為油田地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段的輔助參考,結(jié)合影像圖提供的地理信息,進行現(xiàn)場勘察,可更高效、細致地掌握目標區(qū)域地表情況,有利于優(yōu)化地面建設(shè)方案,保障油田地面建設(shè)的順利進行[1]。

可提供遙感影像圖的軟件有中國石油地理信息系統(tǒng)(A4)、谷歌地球、奧維地圖等。

1 數(shù)字線畫圖存在的問題及解決措施

1.1 無數(shù)字線畫圖可供參考

目前地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)用的數(shù)字線畫圖范圍多位于采油廠界以內(nèi)。隨著油田不斷開發(fā),新建產(chǎn)能區(qū)塊已位于廠界邊緣或廠界之外,這些區(qū)域存在無數(shù)字線畫圖,給油田產(chǎn)能前期地面建設(shè)規(guī)劃工作帶來諸多不便,影響規(guī)劃設(shè)計工作準確性和工作效率[2]。2019 年Y 區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)項目,產(chǎn)能區(qū)塊所在位置位于A采油廠邊界以南13.6 km,如圖1所示,已超出廠邊界線很遠,無數(shù)字線畫圖參考。由于產(chǎn)能區(qū)塊分布面積大,產(chǎn)能工作進度要求緊,需全面勘察目標區(qū)域,該項目工作時間長、任務(wù)重,無數(shù)字線畫圖參考影響產(chǎn)能項目的順利進行[3]。

圖1 Y產(chǎn)能區(qū)塊區(qū)域位置圖Fig.1 Regional location map of Y Production Capacity Block

規(guī)劃階段叢式井平臺劃分時,將單井井位定位在遙感影像中(谷歌地球),以遙感影像作為參考,可直觀看出地表情況,產(chǎn)能區(qū)塊被河流、高速路割裂為4部分,單井地下井位零散分布其中,如圖2所示。通過詳細查看遙感影像圖,發(fā)現(xiàn)地面情況復雜,葦塘、稻田、低洼地、河流、高速公路縱橫交錯,地面系統(tǒng)建設(shè)難度大。參考遙感影像圖上轉(zhuǎn)油站及井位分布,以利于集輸運行、減小集油半徑、節(jié)省投資并兼顧減小施工難度為原則,在遙感影像圖上確定叢式井平臺位置,再進一步現(xiàn)場勘察平臺位置地面具體情況,有的放矢,減少現(xiàn)場勘察工程量,加快產(chǎn)能工作進度,提高工作效率[4]。

圖2 以遙感影像圖為背景劃分平臺示意圖Fig.2 Schematic diagram of platform dividing set in remote sensing image map

1.2 數(shù)字線畫圖現(xiàn)勢性差

目前地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)用的數(shù)字線畫圖成圖年限較早,現(xiàn)勢性差,很多地形地貌、地表附屬建構(gòu)筑物已發(fā)生較大變化,不能為地面建設(shè)提供準確的參考依據(jù)。規(guī)劃設(shè)計工作要有即時性,根據(jù)現(xiàn)場實際的地形、地貌、水文情況,確定新建站場位置、確定管網(wǎng)敷設(shè)路徑。以往規(guī)劃設(shè)計人員多采用現(xiàn)場勘察、測量的方式獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù),工作周期長、勘察工作量大、效率低。特別是冬季,地表被積雪覆蓋,不易查看地面附屬情況。規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)充分考慮地表最惡劣環(huán)境下施工建設(shè)可行性及施工完成后運行維護可靠性,應(yīng)用谷歌地球等軟件,可以選擇查看不同時期遙感影像圖,調(diào)查了解最惡劣環(huán)境下(如豐水期等)地貌情況,合理優(yōu)化建設(shè)方案[5]。

案例一:2019年M區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)項目,L轉(zhuǎn)油站新建閥組間站間管道敷設(shè)路由所在位置的數(shù)字線畫圖為2004 年成圖,距今已有17 年,目標區(qū)域地貌情況發(fā)生變化,數(shù)字線畫圖不能提供充足的參考。

施工圖設(shè)計階段,將遙感影像圖插入CAD 中疊加為背景,優(yōu)化站間管道敷設(shè)路徑。參考遙感影像圖前,進行現(xiàn)場勘察,由于有蘆葦遮擋且勘察時位于枯水期,并未發(fā)現(xiàn)大面積葦塘、水泡子,設(shè)計時參考數(shù)字線畫圖,站間管道設(shè)計路徑可從西側(cè)敷設(shè)至L轉(zhuǎn)油站,其間除一處村屯外,無其他地面障礙。為保證工作的嚴謹性,參考谷歌地球不同時期遙感影像圖后,發(fā)現(xiàn)站間管道通過安肇新河向北0.2 km處,存在大面積積水區(qū),如若站間管道敷設(shè)在此處,不便于生產(chǎn)維護,管道一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔,原油外泄,不易查找漏點及維修,并且污染水環(huán)境。因此將站間管道向東偏移,避讓積水區(qū),如圖3所示。

圖3 以遙感影像圖為參考敷設(shè)管道示意圖Fig.3 Schematic diagram of pipeline laying taking remote sensing image for referene

選用夏季豐水期的遙感影像圖作為敷設(shè)管道的參考圖,彌補數(shù)字線畫圖及現(xiàn)場勘察時段不能反映出最惡劣集輸環(huán)境的不足。更科學合理地確定集輸管道敷設(shè)路徑,保障生產(chǎn)安全,規(guī)避安全隱患及環(huán)保風險[6]。

案例二:2018年Z區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)項目,在某區(qū)域布置30 口井,如圖4 所示,參考數(shù)字線畫圖時,粉色線條區(qū)域為草地,地表無其他附屬物及建構(gòu)筑物,地勢平坦,在粉色區(qū)域內(nèi)布置4座平臺。

圖4 以遙感影像圖為參考劃分平臺示意圖Fig.4 Schematic diagram of platform dividing taking remote sensing image map for reference

參考遙感影像圖后,發(fā)現(xiàn)綠色區(qū)域為稻田地(區(qū)域中網(wǎng)格為稻田灌溉溝渠),為高風險、高后果區(qū),若在此區(qū)域基建油井,在生產(chǎn)維護過程中,易發(fā)生油氣外泄到生產(chǎn)區(qū)域外,污染稻田地,存在環(huán)保隱患。因此劃分平臺時,盡量將中心井遠離稻田區(qū)域,預留足夠的防護距離,可充分避讓地表安全、環(huán)保敏感目標,保證鉆井、作業(yè)及正常生產(chǎn)等過程中不對稻田地造成污染影響[7]。

2 規(guī)劃設(shè)計存在問題及解決措施

2.1 參考底圖信息不準確

目前油田多采用CAD 軟件作為規(guī)劃設(shè)計工具,往年建設(shè)的管網(wǎng)、站場等信息作為底圖信息呈現(xiàn)給工作人員。但由于現(xiàn)場施工中管網(wǎng)、電力線路等往往并不完全按照圖紙施工,造成底圖信息與實際情況存在偏差,使規(guī)劃設(shè)計人員不能精確地定位已建管網(wǎng)及電力線路。尤其是管網(wǎng)等地下隱蔽工程,管網(wǎng)敷設(shè)完成后位于地下,地表被復耕為農(nóng)田或被其他建構(gòu)筑物覆蓋,即便到現(xiàn)場勘察也不易確定走向。若按照底圖信息進行規(guī)劃設(shè)計將出現(xiàn)工程量偏差大的情況,若是有新老管道搭接等工程量,現(xiàn)場尋找已建管道將采用大開挖方式,挖方量大,施工進度慢,破壞面積大,管道連接完成后恢復工作量大。特別是老區(qū)油田,市政管網(wǎng)線路多,遍布繁雜的給水管道、排水管道、燃氣管道及地下敷設(shè)的光纖電纜等,大開挖可能會造成其他非目標重要設(shè)備設(shè)施的破壞,帶來不必要的損失[8]。

由于管道敷設(shè)完成后,回填土會出現(xiàn)輕微塌陷,低于自然地坪,出現(xiàn)較淺的管線溝,在遙感影像圖上呈現(xiàn)出不同的顏色,將遙感影像圖像疊加到底圖之后,便可清晰查看新建管道線路與遙感影像圖上已建的管道、線路、排水窨井、電纜標志樁等的相對位置,提高規(guī)劃設(shè)計的準確性[9]。

2.2 各專業(yè)人員溝通不便

油田規(guī)劃設(shè)計工作涉及集輸、供注水、供配電、道路、土建等諸多專業(yè),不同專業(yè)在工作中的側(cè)重點不同,協(xié)同工作時需互提資料,簡潔、準確、直觀地表達各專業(yè)的需求,可加快工作進度。以遙感影像圖作為參考底圖,標示出各自專業(yè)需求,由于視覺效果直觀,所見即所得,可提高各專業(yè)之間的溝通效率[10]。

3 結(jié)束語

遙感影像圖信息豐富、直觀性強,在規(guī)劃設(shè)計工作中可以作為數(shù)字線畫圖的輔助參考,保障油田地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計工作順利進行。

(1)可加快規(guī)劃設(shè)計工作進度。遙感影像圖作為油田地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段的輔助參考,將影像圖疊加在數(shù)字線畫圖之下,或直接在遙感影像圖中定位所需目標點,可彌補無數(shù)字線畫圖或數(shù)字線畫圖現(xiàn)勢性差的問題。以遙感影像圖為參考,確定勘察位置,可減輕現(xiàn)場勘察工作強度,節(jié)省人力,提高工作效率,加快產(chǎn)能工作進度。

(2)可保證規(guī)劃設(shè)計工作的即時性。目前地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)用的數(shù)字線畫圖成圖時間較早,很多地形地貌、地表附屬建構(gòu)筑物已發(fā)生較大變化。規(guī)劃設(shè)計工作要有即時性,才能保證建設(shè)方案更好地適應(yīng)現(xiàn)場情況,遙感影像圖可反映出地表變化,給規(guī)劃設(shè)計工作提供參考,有利于優(yōu)化地面建設(shè)方案,使平臺劃分、站場分布、管道敷設(shè)路徑等更合理。

(3)可保證規(guī)劃設(shè)計工作的準確性。由于現(xiàn)場施工往往并不完全按照圖紙施工,造成底圖信息與實際情況存在偏差,遙感影像圖作為輔助參考,可彌補底圖信息與實際不符的不足,保證施工建設(shè)可行性及施工完成后運行維護可靠性。

(4)可提高工作人員溝通效率。不同專業(yè)協(xié)同工作時可簡潔、準確、直觀地表達需求,在遙感影像圖上標示出各專業(yè)需求。

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