CORS系统在油田测量中的应用

□ 姜丽丽 张成亮

（黑龙江省测绘科学研究所，黑龙江哈尔滨150081）

CORS系统在油田测量中的应用

□ 姜丽丽 张成亮

（黑龙江省测绘科学研究所，黑龙江哈尔滨150081）

随着CORS技术飞速的发展，在油田测量领域有非常广阔的应用前景，本文介绍CORS系统在油田测量应用的特点，叙述在油田井位、油田设施测量中的应用，对测量精度进行评价。

CORS系统；井位测量；油田设施

文件编号 2095-7319（2014）04-0034-03

引言

随着全球定位系统（GPS）技术的飞速发展，实时动态RTK技术已完全成熟，大大提高了测绘成果的精度。但RTK也存在其自身的使用限制：由于是单基站作业模式，每次都要单独架设基准站，并且测量的精度和可靠性随着作业半径的增大而降低，具有一定的局限性。为了克服GPS RTK技术上的缺陷，近几年，一种新的GPS技术——连续运行卫星定位系统（CORS)，在全国各地陆续建立，它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，特别是CORS系统内网络RTK测量功能的实现改变了传统测量作业模式，较大的提高了测绘工作的效率。

CORS系统的建立较大的提高了测绘精度、速度与效率，降低了测绘劳动强度和测绘成本，节省了各项测绘工程实施过程中的测量费用；CORS系统可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测，对自然灾害进行快速预报；CORS系统将对诸多领域如气象、车船导航定位、物体位置的跟踪、公安消防、基础测绘、GIS应用等提供精度达厘米级的动态实时GPS定位服务，将极大地加快城市基础地理信息的建设；CORS系统将是城市信息化的重要组成部分，并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从实时的空间位置信息上面实现城市真正的数字化。使更多的部门和更多的人使用GPS高精度服务，它必将在城市经济建设中发挥重要作用。由此带给城市巨大的社会效益和经济效益是不可估量的，它将为城市进一步提供良好的建设和投资环境。

1.CORS系统组成

以一个城市为例，建立连续运行卫星定位综合服务系统，由6个连续运行的GNSS基准站和1个数据处理中心组成，各基准站与数据处理中心采用带宽为2M的SDH数字电路进行实时观测数据的传输，数据链非常稳定，延时小于15毫秒。系统的基准站设备采用Topcon公司最新的三星参考站产品NET-G3接收机，采用四馈源技术的CR-G3扼流圈天线，数据处理中心软件为Topcon公司最新版本的GNSS参考站网系统软件TopNETv8.1。

数据处理中心在实时获取基准站数据后，可以提供实时GNSSRTK差分数据服务，测绘单位可以使用其进行单机网络RTK作业，并能大大提高工作效率。其主要用于国土测绘、城市规划、地籍管理、工程建设、交通监控、资源勘探、形变监测、油田测绘、灾害监测等行业及领域，它是多功能、多用途的综合服务系统，是城市空间信息基础设施的重要组成部分，将为城市建设提供统一的空间定位基准，并提供方便快捷的空间数据采集手段。

2.油田测量

2.1 图根点布设

利用CORS系统在测区内加密图根点，图根点选择在展望好、利于长久保存的地方，点位需满足GPS RTK观测条件，图根点可采用埋石图根点和不埋石图根点。用于油田设施采用全站仪测量时的设站点，还可以用于CORS系统数据检测，CORS系统测量图根点体现以下几方面优点：

（1）图根点测量速度快、效率高，并且节省人力；

（2）图根点选点灵活、随机性强；

（3）减少测区布网层次，图根点精度较高并且均匀。

2.2 油田井位测量

井位测量工作是油田勘探开发所有流程中最基础的工作，也为井位设计和岩层深度确定可靠的依据，准确测定井位至关重要。井位测量需测量井位中心，油井有多种结构：游梁式抽油机井、异形游梁式抽油机井、矮式异相曲柄平衡抽油机井、直线式抽油机井、螺旋杆泵井、电泵井，油气井、注水井、注聚井，因为油井因结构不同测量方法不同，要准确测量油井中心，部分油井需要测量偏心量。采用CORS站测量井位有如下特点：

（1）加快井位测量速度。不用架设基准站，省去主站配置，以及找寻基站已知点的时间，只需带一台流动站和手簿就可以进行实测。测量单井时间减少，那么对于排井来说，缩短了初测和复测的周期，不仅不影响钻井施工进度，还能起到辅助加快的作用。

（2）提高井位测量数据质量。CORS系统精度达到厘米级，可在距离基准站较远的地方快速、实时地得到高精度的坐标。所测得井口数据，不仅能为设计部门提供参考，也能为各建设部门提供精确的技术支持。

（3）减少技术人员。以前用RTK测量井位，甚至全站仪设站测量时，测量一口井，在不受任何外界环境影响的情况下，正常需要3～4人完成，而今，2人就可以完成，一人操作，一人现场质检。

2.3 油田设施测量

油田建设多个联合站、转油站、注水站、聚物驱注站，聚合物配注站、蒸汽驱注汽站、含油污水深度处理站、转油放水站等。这些站有大型贮存设备、油水分离设备、加热设备、过滤罐、贮水池、污油池等，利用CORS系统对这些设备进行位置形状测量。由于有些油田设备较高，结构受限制，采用CORS系统测量受到限制，或影响卫星信号接收的遮蔽地带，还得借助于全站仪设站进行油田设备测量。

2.4 CORS系统测量精度分析

为了保证油田测量精度，对利用CORS系统测量图根点、井位、油田设施进行检查，以油田一个采油厂为例，对CORS系统测量的图根点、井位、油田设施进行检查及精度分析。

（1）图根点测量精度

一是量边检查。采用全站仪对相邻埋石图根点边长测量平距，将其与CORS系统测量相邻埋石图根点坐标反算距离进行比较，对相邻图根点检查90条边，计算边长误差，其中最小误差为0.4cm，最大误差为3.9cm，测量边长中误差为±2.6cm。

二是利用不同时段分别采集坐标数据。将不同时段采集的数据进行对比，以发现粗差，计算测量中误差，共复测图根点180个，测量中误差为±2.4cm。

（2）井位测量的精度分析

采用全站仪设站对井位进行坐标测量，与采用CORS测量井位坐标数据比对检查，检查游梁式抽油机井85个，螺旋杆泵井34个，电泵井18个，注水井23个，共计检查150个，计算全站仪设站测量井位坐标数据与CORS测量井位坐标数据进行误差计算，测量点位中误差为±3.2cm。

（3）油田设施测量精度分析

对油田设施按量边和全站仪设站测量两种方式进行抽样检查，检查10个联合站、转油站、注水站等站点的油田设备，共量边总数185条边。将外业实地钢尺量边长与CORS系统测量坐标反算的边长进行比较，最小误差为2.6cm，最大误差为6.3cm，边长中误差为±4.9cm。全站仪设站坐标检查，共检查点位总数235个，将利用全站仪设站检查点位坐标与CORS系统测量点位坐标数据进行比较，计算点位中误差为±4.4cm。

从上述检查可以看出，无论点位测量检查，还是量边检查，利用CORS系统测量图根点、井位位置、设备外围轮廓点与全站仪测量的点位精度相近，分析产生误差原因有2点：一是RTK置中误差，即RTK的相位中心和点位中心不在同一铅垂上（主要的）；二是由于RTK信号漂移等引起飞点（极个别的）。去掉粗差，计算图根点、井位、油田设备点位中误差和量边中误差满足《工程测量规范》（BG50026-2007）、《石油天然气井位测量规范》（SY/T5518-2010）相关技术要求，并且精度略高于常规测量方法，因此采用CORS系统进行油田测量方法是行之有效。

3.结束语

CORS技术是当前测量行业出现的新技术和发展的必然趋势，它能提高测量数据的准确性，能降低各种费用的投入。我国部分油田采用CORS系统进行油田测量，在使用过程中能准确进行井位及油田设施测量，提高了测量数据的准确性，比传统的测量技术有了一定的提高。未来CORS技术的发展是具有非常广阔的空间，在我国的推广和应用也是前景广阔，只要我们坚持不懈，积极推广使用，就一定能够让它更好地为我们服务，发挥最大的效用。

【1】苏艳红.单基站CORS系统在胜利油区石油天然气井位测量中的应用[J].山东国土资源，2011（5）.

【2】孙婧.CORS系统在油田井位测量中应用[J].软件导刊，2012（12）.

【3】何玉晶.CORS主要理论方法的比较分析[J].测绘与空间地理信息，2011，34（2）:70-72.

姜丽丽（1978年——）女，硕士研究生，黑龙江鹤岗市人，毕业于武汉大学，主要研究方向测绘工程与地理信息系统。

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