石油石油行业应用GIS技术由来已久,已成为石油石化企业及各油田广泛使用的技术。利用GIS能将石油行业的海量空间组成要素,如油井、管线、涉及的周边环境、设备、油井出口、储油罐等集成在一个公用的数据库里,并利用其强大的空间分析能力,在一个桌面应用中进行有效的空间地理分析。根据GIS应用涉及的业务范围,可以将GIS的应用大致可以归纳成以下几个部分:
(1)油气勘探
利用现代GIS技术建立石油勘探综合管理信息系统,包括利用GIS制作出区域油气勘探综合部署图、勘探工程进度图和勘探成果图;也可以运用GIS的地图分层技术按照部门、专业等的分类分别建立空间图形数据库;还可以通过GIS的地理编码功能将原有数据库的数据与地理图形相连接,从而实现对空间数据的管理。管理人员可以随时选择、查询数据库中最新的有关信息并利用GIS的数据表达功能得到数据表格、图形和专题分析图、综合对比分析图等方面的内容,及时、准确、形象、直观地了解有关形象并进行综合分析对比,从而准确、合理、迅速地进行勘探工作部署。
地质勘探单位可以利用GIS建立地质、地层、构造、岩相古地理、沉积模式、古生物特征等不同专业的有关数据库,利用它们在图形符号、线型、填充模式、颜色、阴影等方面的变化,在平面图形上建立区域地质模型,以提高对调查地区地质内容的综合了解,提高地质勘探工作的工作效率和成功率。物探和钻探单位可以利用GIS建立包括地震解释资料、测井解释资料或钻探资料及其它勘探测试数据在内的综合空间线型数据库,并将地震剖面资料、单井测井资料、钻井资料及其它勘探测试资料与平面地理、地质资料有机地结合起来,从而实现对地质地层、区域构造及油藏储层进行三维空间的模拟。
(2)油气开发管理
GIS对于合理、高效地开发地下的油气资源也有很大价值,开发管理部门利用GIS可以及时、准确、直观地了解油气资源的空间分布及其特征、油气开发的进展情况以及油井和油气管线的维护状况及其维修进度,从而正确地部署开发工作。
利用GIS把许多不同类型数据库的数据综合到一起,并将它们放到地图上来进行综合分析,使得采油生产单位利用它不仅可以精确的确定油气井的位置,还可以在一张地图上了解到所有有关生产井的产量及其变化趋势、工作状况以及在油井管理、维护状况等方面的信息,因此可以用于准确的预测产量、管理生产。对于深埋于地下的输油管线的空间分布、输油能力、工作状况等方面内容的管理,如果运用现代GIS技术作为管理前台,管理人员可以合理的布线,充分地利用现有的输油管线,以便更好的控制成本。在管线出现故障时,通过分析地理位置和故障类型以及管线结构等因素,维修人员能够迅速找出故障点并加以解决。
其他诸如修井、固井、井下作业等方面的油气开发综合服务单位,也同样在管理生产和其它专业应用方面使用现代GIS技术。
(3)管道管理
石油天然气管道的管理是各个石油石化企业普遍关心的问题。传统模式下,种类繁多数量巨大的管网信息全部标注在图纸上,不仅装订存放不便,而且经过多次翻阅折叠后图纸破损,很容易造成数据丢失。紧急情况下的应变能力差,如发生爆管时,需要迅速提供应关闭的闸门和因此影响到的管网范围。传统管理方式在业务量逐渐增长的情况下,已经逐渐暴露出它的不适应性:耗费大量人力物力、数据准确性不高以及紧急情况下迅速反应能力差等等。因此,必须尽快以先进的计算机技术代替传统的管理方式。由于管道信息中有大量的地理属性数据,并且所有的信息只有通过地图才能表述出来,所以一般数据库系统所无法完成的。而GIS的信息可视化技术可以显示、存储和处理地图数据,并将各种属性数据与地图数据有机地结合起来,特别适合石油天然气管道信息的管理。
(4)地面工程管理
对于一个石化厂和生活基地来说,其占地面积足以与中小城市相媲美,而在厂区地上和地下有厂房、重要设备、电力、通信、水网、气网、输油管、储油罐、公路、铁路等设施,其复杂程度甚至超过一般城市的市政设施。利用GIS可以解决以下问题:
1)帮助管理人员掌握厂区设备档案情况,为各种设施及管网的巡检维护提供完整直观的信息支持;
2)帮助规划设计人员掌握厂区设施设备与各种管网的分布情况。结合地理背景进行的模拟查勘和初步设计,有效地减轻了人员工作量,提高了规划设计的效率和科学性;
3)帮助管理人员方便及时地掌握厂区建设、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。
(5)油气田综合生产管理及服务管理
利用油田现有的网络环境,并结合GIS来建立油田的地理图形综合信息管理系统,有关管理部门可以在图形的基础上实现对油田的生产调度、统筹计划、物资管理、技术监督、事故处理、综合经营、市场规划、油田基建、安全环保、邮电通讯、交通运输、社会服务等方面的可视化管理。
运用GIS强大的信息查询系统,管理人员就能在电子地图上迅速地了解到与其相关的各级部门的有关信息,通过运用各种专题直观图的方式进行综合分析后,就可以迅速、正确地对生产部署、资金统筹、物资调配等进行综合管理。在生产一线出现紧急事件时,GIS能够帮助有关管理人员对事件现场及有关部门的应急措施进行迅速、正确的安排。在使用GIS对一个地区的人口数量和结构、住房状况、公共设施、水电供应及下水管道设施等因素进行综合的可视化分析后,市政规划和基建等有关部门就会对工作部署进行正确的判断。
(6)石化企业安全防范
石化企业安全防范主要为设备状态监测、故障诊断、紧急报警、污染物扩散模拟、预制处理方案、厂区危险设备和预防设施的管理、石化企业安全指标宏观管理等重要环节,利用GIS结合石化设施设备的大量信息与空间地理环境有着密切联系的特点,可开发出一套基于空间地理信息的石化企业安全防范管理系统。可实现石化厂区设施设备管理、污染物扩散模拟、设备状态监测和故障诊断系统、紧急报警处理、石化危险管线的管理、应付危险情况的预制方案的管理、石化企业安全信息宏观管理、重要设备雷击预防与应急维护信息定位等。
(7)市场营销管理
利用GIS分析人口统计和交通等信息来有效地选择和建立销售点,并通过分析历史客户数据来决定销售点的仓储及发展规规。
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