GPS-RTK技术在石油物探中的应用分析

GPS-RTK技术在石油物探中的应用分析

王焕改

中石化地球物理公司华东分公司 江苏省扬州市 225001

摘要：GPS-RTK（Real-Time Kinematic）技术是一种实时动态的全球定位系统技术，具有高精度、实时性和便捷性特点。在石油物探领域，GPS-RTK技术应用已经成为一种常见的手段。本文将从石油勘探、开发和生产三个方面，对GPS-RTK技术在石油物探中应用进行分析和探讨。同时，也将对GPS-RTK技术在石油物探中局限性进行研究。通过对GPS-RTK技术在石油物探中的应用和限制性的分析，为石油物探人员提供一些参考和借鉴，以提高工作效率和准确性。

关键词：GPS-RTK技术；石油物探；有效应用

前言：石油是世界上最重要的能源资源之一，而石油勘探和开发是确保石油供应的关键。在石油物探领域，精确位置信息对于决策和操作至关重要，传统地面测量方法虽然有一定的准确性，然而，在时间和精度方面存在一定的限制。随着GPS-RTK技术发展和应用，石油物探定位和测量工作得到极大改善，对此，应进一步了解GPS-RTK技术的具体应用。

一、GPS-RTK在石油勘探中应用

GPS-RTK技术为地震勘探提供高精度的震源定位，从而更好地探测石油藏。GPS-RTK技术帮助在野外地理勘探中快速获取地球表面地理信息，为石油勘探提供精确地貌数据，GPS-RTK技术可实现工作人员在野外环境中的高精度定位，提高勘探作业效率。

例如：在某地震测量领域，地震测量用于识别和绘制可能包含石油或气藏的地下地层。利用GPS-RTK技术，实现对震源准确定位。在地震调查过程中，装有震源设备的卡车或车辆被放置在特定位置，并向地面发出受控振动。这些振动从地下地层中反弹，并被放置在不同位置接收器记录下来。在GPS-RTK的帮助下，确定每个震源车辆精确位置，以确保振动在正确位置发射。这种准确的定位对于质量数据采集和解释至关重要，因为其正确地确定岩石性质、断层线和潜在油气储层。此外，GPS-RTK技术可用于精确定位接收器或地球检波器，被部署在一个测量区域网格模式中，以记录和测量地震波。这些接收器的准确定位确保记录的数据正确对齐，并对应于正确的源位置。通过将GPS-RTK技术整合到石油勘探实践中，显著提高地震测量的准确性和效率。这导致更好地识别和绘制油藏地图，降低勘探风险和成本，同时最大限度地提高钻井和生产作业成功机会。

二、GPS-RTK在石油开发中应用

GPS-RTK可用于钻机的精确定位和导航，允许更准确放井位置，并减少钻井错误的风险。其还帮助勘探和生产地点测绘，帮助收集更准确水库管理和资源分配数据。通过为设备和设施提供精确位置信息帮助资产管理和维护，简化维护计划、改进库存管理，并减少停机时间。在安全方面，GPS-RTK可用于应急响应和疏散程序，对人员和设备的实时监控和跟踪帮助确保他们在关键情况下的安全。

例如：在某海上钻井作业中，GPS-RTK技术被用于实时准确地定位钻井平台和海上平台，确保设备精确放置和对准，减少事故风险，提高钻井效率。在管道监控和维护方面，GPS-RTK技术可用于跟踪管道的确切位置，使操作人员能够更快速、更准确地检测到任何潜在泄漏或损坏。这有助于防止对环境的破坏，并确保管道系统完整性。此外，GPS-RTK还可用于石油开发运输和物流方面，可用来跟踪和监测运载石油和天然气产品油轮和卡车的位置，使得其工作人员更好地协调和管理运输路线，提高效率和降低成本。GPS-RTK在确保整个行业各个方面的石油开发业务安全性、效率和可靠性方面起着至关重要的作用。

三、GPS-RTK在石油生产中应用

GPS-RTK技术可用于石油生产，提高生产效率和安全性。利用GPS-RTK，油田管理人员对油井进行远程实时监控。跟踪生产速率、压力水平和其他关键参数，以确保最佳生产率。实时监控还立即检测到任何偏差或问题，以便及时采取干预措施，以防止中断或停机。GPS-RTK为石油生产设备和设施提供准确位置信息，使得有效的资产跟踪和管理，帮助简化维护计划，增强库存控制，并尽量减少设备停机时间。经理和维护团队轻松地在现场的特定资产并有效地分配资源。帮助监测和预防石油生产区地质灾害，跟踪地面变形、地震活动等地质参数，为探测潜在风险提供早期预警系统，使操作人员能够采取积极主动的措施，如调整生产操作或实施安全规程，以尽量减少发生事故或环境损害可能性。协助准确的场地规划和石油生产资源分配，对生产地点进行精确测绘和测量，确保油井、管道和其他基础设施最佳位置，通过最小化不必要的建设和优化资源利用提高效率。GPS-RTK技术在提高石油生产的效率、安全和环境可持续性方面发挥着重要作用，实现实时监控、资产管理、地质灾害预防、高效资源配置，最终提高油田的整体绩效。

四、GPS-RTK技术在石油物探中局限性

GPS-RTK技术是一种基于全球定位系统的实时动态定位技术，通过接收卫星信号实现高精度的地理定位,具有实时性、高精度、便携性等优点，使得石油物探人员能够在现场进行精确定位和测量，提高工作效率和准确性。在石油勘探中，GPS-RTK技术可以用于地质建模、边界线测量和井位选址,在石油开发中，可用于地质勘探、设备定位和工程监控。在石油生产中，可用于钻井导航、生产监测和设备管理。RTK定位中使用的GPS信号会受到电离层延迟等大气条件影响，可能会引入定位误差，建筑物、植被和崎岖地形等障碍物会阻挡或反映GPS信号，导致某些区域的精度降低或信号丢失。GPS信号在到达接收器之前从建筑物、悬崖或水体等表面反弹，反射信号会干扰接收到直接信号，导致多径误差。在石油地球物理勘探中，如果存在复杂的地形或结构，多路径效应会影响GPS-RTK定位的准确性和可靠性。GPS-RTK测量精度受到载波相位噪声影响，这种噪声是在信号传输和接收过程中引入的，可能会导致定位错误，接收机误差，如时钟误差或天线偏差，可能会影响GPS-RTK测量精度。GPS-RTK需要来自全球导航卫星系统（GNSS）足够数量卫星信号进行精确定位，在偏远或具有挑战性的地形中，如深森林或山区，卫星能见度可能有限，导致精度降低，甚至是间歇性信号可用性。实施GPS-RTK技术需要专门设备，包括高精度的GNSS接收器、天线和RTK基站。这些设备可能会很昂贵，这可能会对一些石油勘探项目造成成本限制。在石油地球物理勘探中，通过整合其他定位技术或进行彻底现场测量和校准，以确保准确定位，全面考虑相应限制并有效减轻其影响。

结束语：综上所述，GPS-RTK技术在石油物探中的应用主要包括勘探、开发和生产方面。能够提高定位精度和效率，帮助确定勘探区块、钻探点位，测量井口位置和深度，监测井口产量和生产状况，优化生产方案和调整参数。同时，GPS-RTK技术也存在一些局限性，如受信号遮挡、干扰等影响，需注意天气、大气湿度和电磁干扰等因素，随着技术进步，这些问题有望得到良好的解决，GPS-RTK技术在石油物探中的应用前景依然广阔。

参考文献

[1] GPS-RTK技术在石油物探测量工作中的应用研究[J]. 丹宁;周威.科技风,2017(16)

[2] “3S”技术在高精度石油物探测量中的应用[J]. 刘德成.中国石油石化,2017(07)