数字管道技术的应用及发展趋势

唐斌 大庆油田设计院

数字管道技术的应用及发展趋势

唐斌 大庆油田设计院

自2006年第一条数字管道——冀宁联络线顺利建成，基于地理信息系统开发的数字管道技术逐步在油气田管道工程中推广应用，目前已经扩展到从管道可行性研究、初步设计、施工图设计到贯穿管道全生命周期的各个阶段，为油气田管道工程的规划、设计、施工及运行管理提供了先进科学的信息化管理手段。GIS正朝着一个可运行的、分布式的、开放的、网络化的全球GIS发展，在未来的几十年内，GIS将向着数据标准化、数据多维化、系统集成化、系统智能化、平台网络化和应用社会化的方向发展。

地理信息系统；数字管道技术；GIS；应用

1 数字管道技术

自2006年第一条数字管道——冀宁联络线顺利建成，基于地理信息系统开发的数字管道技术逐步在油气田管道工程中推广应用，目前已经扩展到从管道可行性研究、初步设计、施工图设计到贯穿管道全生命周期的各个阶段，为油气田管道工程的规划、设计、施工及运行管理提供了先进科学的信息化管理手段。

基于航测4D成果的辅助设计GIS选线系统，实现了三维高度仿真场景下的路由优化和选线，并与二维平面图、一维管道纵断面图进行联动，很大程度上方便了设计人员的线路设计，同时大大减少了外业人员现场踏勘的工作量。辅助施工GIS系统能够在管道施工过程中将各类管道施工数据及时入库处理，从而确保完成管道数据库的建设，既保证了数据的准确性、真实性，又确保了施工单位按图施工，保证了工程质量。

2 技术现状

（1）国外技术现状。数字管道技术在国外发展相对较早，而且随着国外管道基本进入完整性管理时期，数字管道技术的应用更多用于运营调度、工艺优化、节能降耗和效能评估等方面，应用程度相对成熟。如在美国、挪威、丹麦等国家管道中就普遍应用GIS技术集成SCADA自动控制。同时，早已实现全生命周期数据采集，及地理信息、数据采集、传输、存储和制图一体化作业，为管道的勘测、设计、施工、投产运行、管理监测、防腐等各阶段提供数据支持。例如：哥本哈根的HNG公司多年来一直利用GIS技术对其所属的天然气管道及配气管网进行管理，可实现数据记录、设备查询、管道信息、泄露信息、信息发送、智能扫描、配气优化和日常管理等功能。

（2）国内技术现状。从20世纪70年代初开始，我国展开了大规模的长距离输油气管道的建设，长距离输油气管道的特点是：点多线长，且大多数为地下敷设管道，其地理信息、图形信息和数字信息并存。我国在西气东输管道工程、兰成渝管道工程、忠武管道工程及陕京输气管道上均应用GIS进行选线工作，其中西气东输管道工程优化后的线路长度与预可研相比缩短300 km以上，节省了大量投资，降低了成本；在忠武管道工程中应用GIS成功绕开了三分之二以上的湖塘，从而缩减了建设周期和成本。冀宁联络线管道工程、西部原油成品油管道工程和甬沪宁原油管道等也都开展了GIS研究与实践。

3 发展趋势

计算机技术的迅速发展，使得GIS的范畴也在日益扩大，热别是计算机大容量存储介质、多媒体技术、可视化技术和网络技术等相继被引进到GIS中，已使GIS发生了新的变化。GIS正朝着一个可运行的、分布式的、开放的、网络化的全球GIS发展，在未来的几十年内，GIS将向着数据标准化、数据多维化、系统集成化、系统智能化、平台网络化和应用社会化的方向发展。三维GIS、时态GIS和Web GIS已经成为GIS发展的趋势和热点。

在目前国内市场，以EPC总承包方式的管道建设模式逐渐成为国内管道建设的主要模式，在新的模式下，以往的数字管道建设理念，已不能满足总承包要求，探索新形势下数字管道建设模式，以适应EPC为主的管道建设模式，成为急需解决的问题。

（栏目主持杨军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.011