石油是支撑世界经济发展必不可少的资源,是各国的“工业血液”,它为世界经济的发展提供了有力的资源支持。随着我国经济的高速发展,对于能源的需求也不断增加。石油作为重要的能源,其勘探与开发对于我国的经济影响深远。石油勘探技术的不断发展,为我国的石油勘探提供良好的技术支持,文章就GPS新技术在石油地震勘探测量中的应用做了简要论述。
1传统石油勘探测量存在的问题
1.1 施工方法和设备性能的缺陷
(1)在地形复杂的山区、林地等地区作业时,采用全站仪逐点布设,放样精度低、效率低,受气候影响大,成本高。(2)必须建立大量基准站。(3)现有的设备、技术达不到远海海域石油工程作业的要求。
1.2 技术瓶颈
(1)RTK电台数据链传输距离太短。(2)卫星轨道自身存在较大的误差。(3)RTK系统数据处理的解算方式不可靠。
2GPS技术的特点
随着经济社会的不断发展和科技技术的进步,石油供求矛盾日益突出。近年来,GPS系统在陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量中被广泛应用。这主要依赖于GPS系统能够在各个领域内向用户提供实时、全天候和全球性的导航服务,通过GPS卫星发送的导航定位信号能够进行静态定位、动态定位、速度测量等,促进了陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量的顺利实施。
3GPS测量技术最基本的定位模式
3.1 静态定位
在石油地震勘探野外生产中,主要用静态定位的方法来建立工区内的GPS控制网和用GPS快速静态定位的方法来建立相应的检查点或者加密、延伸控制点等。
3.2 动态定位
就是在运动载体上安设GPS信号接收机,实时地测得GPS信号接收天线的所在位置。在石油地震勘探测量野外生产中,主要用RTK/RTD技术实时测定流动站GPS信号接收天线的位置,从而把已经设计好的接收点和激发点准确的放样在野外实地上。主要有GPS RTK技术-即实时动态载波相位差分技术和GPS RTD技术-实时动态伪距差分技术。
4GPS新技术种类
4.1 精密相对定位技术
数据处理的方法是常将精密星历及IGS站点联测作为起算数据。IGS免费发布其站点的观测值数据和精密星历,并采用ITRF作为精密星历计算和GPS数据分析的坐标框架基准。通常情况下可使用高精度数据软件对IGS跟踪站及所建网点的数据进行基线处理,并且空间卫星应采用精密星历来进行定轨。
4.2 精密单点定位技术
采用精密单点定位时,首先要根据分布在全球的若干基准站的数据进行精密卫星轨道参数和卫星钟差的计算,再根据计算结果对单台接收机采集的非差相位数据进行处理,最终确定测站的精确坐标。
4.3 广域差分技术
它是在一个广大的地域范围内,设立若干GPS跟踪站构成差分GPS基准网,对GPS观测量的误差源进行区分,并将每种误差源都模型化。再由无线电通信数据链将计算出的误差源数值传送给用户,从而可更正用户GPS观测量,削弱误差源,使定位精度得到改善。
4.4 网络RTK技术
它是利用网络将计算机中心与基准站相连接,联合若干基准站数据解算或消除对流层、电离层等影响,从而达到RTK定位精度和可靠性的提高。通过对内部结构的改造,如GPS天线、处理器等,及通讯手段的完善,使得电台传输有限范围小的限制得到了突破。
4.5 信标差分技术
它是利用已有的海上无线电信标台,加一个副载波调制在发射信号中,以发射GPS差分修正信号,该技术的定位导航可达到米级精度。
5GPS技术在石油地震勘探中其它领域的使用
5.1 GPS RTK技术进行水深测量
RTK技术在陆地测量和放样、海洋测量和海洋工程中的应用比较广泛。在GPS RTK技术出现后,水上测量也可以采用GPS RTK技术和测深仪相结合的工作方式,使得海上无验潮方式测量工作模式成为可能。目前在海上石油勘探和过渡带石油勘探等项目中,用GPS RTK技术进行水深测量已经被广泛使用。
5.2 GPS技术用于车辆监控
社会的不断进步发展,世界石油勘探市场竞争的日趋激烈,安全管理成为石油勘探必须关注的重大课题。而车辆监控便成了各个公司安全管理的首要问题,近年来基于GPS技术的车辆监控技术VTS在石油勘探中已经被使用并不断被推广使用。
6GPS设备在石油物探定位测量中质量控制的要点
(1)注意点位的选定,要按规范要求选在视野开阔,没有成片障碍物,有电辐射源以及大范围水面的地方。
(2)野外观测期间的质量监控,要检查整个观测过程是否符合规范要求,尤其是观测时间是否足够(达到规范规定时间)。
(3)基线处理结果的检校和精化技术,定基线处理结果是否合格有两种方法:一是单条基线的自评;一是非同步图形坐标闭合差检查在确认某条基线自动处理结果不合格后,应进行精化处理。
7结语
综上所述,随着经济的不断发展和科学技术的进步,GPS技术在石油勘探的应用越来越广泛,在安全管理方面也有着广阔的发展前景,并且随着世界石油勘探方向的转移,GPS技术将在海洋石油勘探中也将发挥其更为重要的作用。
参考文献
[1] 丁翔宇.实时动态GPS测量技术在石油物探三维地震勘探测量中的应用[J].测绘技术装备,2003(4).
[2] 关忠义.GPS技术在石油地震勘探中的应用[J].科技创新导报,2009(24).
[3] 徐绍铨,张华海,杨志强.GPS原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2008.
[4] 乔仰文,赵长胜．GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M].北京:教育科学出版社,2009．
[5] 李玲.浅谈GPS、RTK测量技术的应用[J].西部探矿工程,2010,1:159～160.
[6] 黄丁发,龚涛.动态GPS及其在陆地和飞行器定位中的应用[J].铁道勘察,1991(4).
[7] 赵百学.GPS测量技术在勘界测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息,1994(Z2).
[8] 朱达成.GPS快速静态定位作业方式的选择及应用[J].四川测绘,1995(3).
1传统石油勘探测量存在的问题
1.1 施工方法和设备性能的缺陷
(1)在地形复杂的山区、林地等地区作业时,采用全站仪逐点布设,放样精度低、效率低,受气候影响大,成本高。(2)必须建立大量基准站。(3)现有的设备、技术达不到远海海域石油工程作业的要求。
1.2 技术瓶颈
(1)RTK电台数据链传输距离太短。(2)卫星轨道自身存在较大的误差。(3)RTK系统数据处理的解算方式不可靠。
2GPS技术的特点
随着经济社会的不断发展和科技技术的进步,石油供求矛盾日益突出。近年来,GPS系统在陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量中被广泛应用。这主要依赖于GPS系统能够在各个领域内向用户提供实时、全天候和全球性的导航服务,通过GPS卫星发送的导航定位信号能够进行静态定位、动态定位、速度测量等,促进了陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量的顺利实施。
3GPS测量技术最基本的定位模式
3.1 静态定位
在石油地震勘探野外生产中,主要用静态定位的方法来建立工区内的GPS控制网和用GPS快速静态定位的方法来建立相应的检查点或者加密、延伸控制点等。
3.2 动态定位
就是在运动载体上安设GPS信号接收机,实时地测得GPS信号接收天线的所在位置。在石油地震勘探测量野外生产中,主要用RTK/RTD技术实时测定流动站GPS信号接收天线的位置,从而把已经设计好的接收点和激发点准确的放样在野外实地上。主要有GPS RTK技术-即实时动态载波相位差分技术和GPS RTD技术-实时动态伪距差分技术。
4GPS新技术种类
4.1 精密相对定位技术
数据处理的方法是常将精密星历及IGS站点联测作为起算数据。IGS免费发布其站点的观测值数据和精密星历,并采用ITRF作为精密星历计算和GPS数据分析的坐标框架基准。通常情况下可使用高精度数据软件对IGS跟踪站及所建网点的数据进行基线处理,并且空间卫星应采用精密星历来进行定轨。
4.2 精密单点定位技术
采用精密单点定位时,首先要根据分布在全球的若干基准站的数据进行精密卫星轨道参数和卫星钟差的计算,再根据计算结果对单台接收机采集的非差相位数据进行处理,最终确定测站的精确坐标。
4.3 广域差分技术
它是在一个广大的地域范围内,设立若干GPS跟踪站构成差分GPS基准网,对GPS观测量的误差源进行区分,并将每种误差源都模型化。再由无线电通信数据链将计算出的误差源数值传送给用户,从而可更正用户GPS观测量,削弱误差源,使定位精度得到改善。
4.4 网络RTK技术
它是利用网络将计算机中心与基准站相连接,联合若干基准站数据解算或消除对流层、电离层等影响,从而达到RTK定位精度和可靠性的提高。通过对内部结构的改造,如GPS天线、处理器等,及通讯手段的完善,使得电台传输有限范围小的限制得到了突破。
4.5 信标差分技术
它是利用已有的海上无线电信标台,加一个副载波调制在发射信号中,以发射GPS差分修正信号,该技术的定位导航可达到米级精度。
5GPS技术在石油地震勘探中其它领域的使用
5.1 GPS RTK技术进行水深测量
RTK技术在陆地测量和放样、海洋测量和海洋工程中的应用比较广泛。在GPS RTK技术出现后,水上测量也可以采用GPS RTK技术和测深仪相结合的工作方式,使得海上无验潮方式测量工作模式成为可能。目前在海上石油勘探和过渡带石油勘探等项目中,用GPS RTK技术进行水深测量已经被广泛使用。
5.2 GPS技术用于车辆监控
社会的不断进步发展,世界石油勘探市场竞争的日趋激烈,安全管理成为石油勘探必须关注的重大课题。而车辆监控便成了各个公司安全管理的首要问题,近年来基于GPS技术的车辆监控技术VTS在石油勘探中已经被使用并不断被推广使用。
6GPS设备在石油物探定位测量中质量控制的要点
(1)注意点位的选定,要按规范要求选在视野开阔,没有成片障碍物,有电辐射源以及大范围水面的地方。
(2)野外观测期间的质量监控,要检查整个观测过程是否符合规范要求,尤其是观测时间是否足够(达到规范规定时间)。
(3)基线处理结果的检校和精化技术,定基线处理结果是否合格有两种方法:一是单条基线的自评;一是非同步图形坐标闭合差检查在确认某条基线自动处理结果不合格后,应进行精化处理。
7结语
综上所述,随着经济的不断发展和科学技术的进步,GPS技术在石油勘探的应用越来越广泛,在安全管理方面也有着广阔的发展前景,并且随着世界石油勘探方向的转移,GPS技术将在海洋石油勘探中也将发挥其更为重要的作用。
参考文献
[1] 丁翔宇.实时动态GPS测量技术在石油物探三维地震勘探测量中的应用[J].测绘技术装备,2003(4).
[2] 关忠义.GPS技术在石油地震勘探中的应用[J].科技创新导报,2009(24).
[3] 徐绍铨,张华海,杨志强.GPS原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2008.
[4] 乔仰文,赵长胜．GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M].北京:教育科学出版社,2009．
[5] 李玲.浅谈GPS、RTK测量技术的应用[J].西部探矿工程,2010,1:159～160.
[6] 黄丁发,龚涛.动态GPS及其在陆地和飞行器定位中的应用[J].铁道勘察,1991(4).
[7] 赵百学.GPS测量技术在勘界测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息,1994(Z2).
[8] 朱达成.GPS快速静态定位作业方式的选择及应用[J].四川测绘,1995(3).
