油田钻井井位测量方法探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 油田钻井井位测量方法探讨 摘 要GPS-RTK 井位测量技术 与传统的测量作业模式相比，极大地降 低了测量人员野外业工作强度，提高了 井位测量工作的效率和测量成果的精度， 在石油天然气井位测量领域已经得到了 广泛的应用。 文中详细阐述了 GPS- RTK 井位测量技术原理进行，分析了 GPS-RTK 井位测量技术关键和特点， 介绍了相关作业方法，并且对井位测量 中应注意的问题和对策进行了探讨，具 有一定解决意义效地提高了工作效率。 中国论文网 /1/view-12829836.htm 关键词 钻井；井位测量；GPS- RTK；技术方法 中图分类号：S338 文献标识码： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 A 文章编号： 1009-914X（2018）26- 0192-01 前言 井位测量是油田勘探开发中最具 基础性和不可替代性的工作，它为勘探 开发人员提供各种比例尺的井位图，并 把设计人员在井位图上设计的井位在现 场放样出来，完井后并为他们提供最终 的准确的三维坐标，以供做下一步设计。 近几年，GPS-RTK （Real Time Kinematic）技术的不断完善，GPS- RTK 技术与传统的测量作业模式相比， 极大地降低了测量人员野外业工作强度， 节约了人力，提高了井位测量工作的效 率和测量成果的精度。 1 GPS-RTK 井位测量的基本原理 GPS 全球卫星定位系统由三部分 组成：空间部分-GPS 星座、地面控制 部分-地面监控系统、用户设备部分- GPS 信号接收机。作为新一代的卫星导 航和定位系统，不仅具有良好的抗干扰 性和保密性，而且还具有全球性、全天 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 候、连续性、实时性的精密三维导航与 定位能力，能为各类用户提供精密的三 维坐标、速度和时间。 RTK 系统主要由两部分组成：参 考站和流动站。将一些必要的数据，如 参考站坐标、坐标系转换参数、水准面 拟合参数、预设定位精度指标（QC） 等输入 GPS 控制手簿，参考站和流动 站同时接收卫星信号，参考站把连续观 察到的卫星数据发送给流动站，流动站 则实时处理参考站和流动站的观测数据， 进行载波相位差分处理，解算观测点的 三维坐标和实测精度，并随时将实测精 度与预设精度指标进行比较，一旦实测 精度达到预设精度指标，手簿将提示测 量人员进行记录。利用 RTK 技术能够 满足快速求得厘米级整周模糊度固定解 的要求，在接收较多 GPS 卫星信号， 多路径效应影响小的情况下，RTK 在 5 秒内确定整周模糊度固定解的置信度可 达 99%，做到动态测量时平面精度达 10mm+1ppm，满足井位测量的要求。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 根据最新的石油天然气井位测量规范 规定，井位测量中，初测误差开发井小 于 10m、评价井小于 30m 及预探井小 于 50m；复测误差，开发井、评价井小 于 3m 及预探井小于 5m。所以利用 GPS 实时定位技术可进行控制点的加密、 油田井位的放样与复测，也可用于井场 土方量、公路土方量采集等测量任务。 2 GPS-RTK 井位测量技术关键及 特点 2.1 GPS-RTK 井位测量技术关键 （1）转换参数的求取。转换参 数的求取是 GPS-RTK 测量的基础，而 转换参数的精确程度又取决于转换控制 点的平面坐标、海拔高、WGS-84 坐标 的精度及转换参数的求解模型。 （2）控制测量。测量作业区域 的控制网的布设、点位结构、观测时段、 观测条件、结算软件及解算精度等情况， 直接影响参数的求取精度，进而影响了 GPS-RTK 的精度。 （3）基准站的选取。GPS-RTK -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 测量要求基准站和流动站的天线能同时 收到同步的 5 颗或 5 颗以上的卫星信号， 才能保证正确的解算。因此，基准站要 布设在高处、开阔处，避开楼房、山峰、 密林等高大障碍物。 （4）GPS-RTK 基准站数据链的 正常传输。无线电的数据链在传输时容 易受水域、山峰、密林、微波站、电视 塔、手C 信号塔等影响，也可能被其 它的电磁波信号干扰而出现信号异常， 因此布设基准站时要避开这些影响。 （5）流动站设站位置影响。流 动站的测量精度受测量环境、工区障碍 物、测量时段等影响，因此流动站在工 作前要避开高大障碍物、水域、无线电 发射塔、微波站等，同时做好卫星预报。 2.1 GPS-RTK 井位测量技术特点 （1）实时动态显示经检验可靠 的厘米级、亚米级精度的测量成果。 （2）彻底摆脱了由于粗差造成 的返工，避免了误差累积，提高了 GPS -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 作业效率。 （3）作业效率高。在初始化成 功的情况下，每个放样点只需要测量 12 测量历元即可。 （4）应用范围广。涵盖线路测 量、施工放样、监理、竣工测量、养护 测量、GIS 前端数据采集诸多方面。 （5）辅助相应的软件。RTK 可 以与全站仪联合作业，充分发挥 GPS- RTK 技术与全站仪各自的优势。 3 GPS-RTK 井位测量工作方法 （1）架设基站。就是在已知控 制点上将三脚架、GPS 天线、 GPS 接收 机、无线电通讯发射设备、电源、基准 站控制器等设备根据所连接顺序依次将 其连接起来。用基准站控制器输入已知 点坐标并启动无线电通讯发射设备。 （2）依次连接好流动站设备并 启动流动站。当流动站接收到基准站信 号后，原则上测量工作就可以进行了。 但为了防止基站已知点坐标输入时有错 误，以免带来测量粗差。在进行井位测 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 量前还应先在另外的已知控制点上进行 验证，看测量出的成果是否与已知点相 一致，如果没有错误就可以进行井位测 量了。根据初测和复测的不同，在实际 的井位测量时方法也略有不同。主要区 别在于，初测是将设计井位坐标放到实 地，而复测是测量出实际井位的坐标。 在进行 RTK 井位初测时，将设计井位 坐标先输入到流动站的控制手簿，根据 控制手簿的指引，到达指定的地点，这 个地点就是初测的井位。进行 RTK 井 位复测时，是到达要施测井的井口，然 后直接测量出施测井的井口坐标并存储 就可以了。 4 GPS-RTK 在井位测量中应注意 的问题和对策 （1）由于 RTK 测量精度受卫星 分布精度因子和数据链性能的影响，而 且各个观测值都是独立观测的，所以正 式测量前必须联测其它已知点，对测量 结果进行对比，以判断参考站和流动站 各参数设置是否正确以及数据链通讯是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 否正常，确保观测成果的可靠性。 （2）卫星信号传输在白天受电 离层影响比较大，加之有时共用卫星数 少，接收不到 5 颗卫星，因而可能会出 现初始化时间长，甚至不能初始化，无 法进行测量的现象，所以使用 GPS- RTK 测量作业的时间应尽量避开中午这 个时间段。 （3）RTK 数据传输链路容易受 障碍物，如山峰丘陵的影响，油田中大 的沙梁会使数据链传输信号受到额外衰 减。解决这类问题办法一是把参考站架 设在测区中央的高点，如果实在没高点， 可考虑搬站，将参考站搬到适时差分的 有效作业范围内；二是流动站利用加长 杆把天线升高，增加接收信号强度，并 及时充电避免电台由于电量不足导致性 能下降。 （4）在控制点稀少或不容易到 达的地方，为方便对 RTK 测量成果进 行检核和避免出现作业盲点，应在测区 内环境不良的地方增设一些控制点。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 5 结束语 GPS-RTK 技术的使用，使得石 油地质勘探和开发中井位测量工作的生 产方式与方法相对传统的生产方式发生 了根本性的变革，极大