物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用及发展趋势

2019-01-23廖建军

智能城市 2019年10期

廖建军岳礼

（中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探分公司，四川成都 610213）

科技强国在发展的过程中，资源也在随之不断地消耗。各大强国对以石油、天然气为代表的资源的进口量持续上升使得石油的价格随之上涨，在人们认识到资源危机的同时，更加关注石油勘探及开发技术的提升，文章重点讨论物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用及发展趋势。

1 物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用

1.1 物探及开发的测绘技术

页岩气，这种非常规天然气贮存于富有机质泥页岩及其夹层中，成分以甲烷为主，以前被认为很难经济有效地开发。但是，随着水平井大规模压裂技术的成功应用，页岩气的开发利用得以快速发展。而数字射影像图、全球定位系统、无人机航拍等技术在水平井的地面选址、油气管线布设等石油工程领域有着广泛的应用，并形成了一套完整的物探测绘应用技术。以下将介绍这几种方法并且分析优劣[1]。

1.2 全球定位系统在石油勘探中的应用（GPS）

随着我国对石油勘测理解的逐步加深，石油、天然气勘探的物探测绘技术也取得了新的进步。其中，以全球定位系统的应用为突出代表。

全球定位系统又称全球卫星定位系统，它的主要作用是为全球提供定位，我们很多生活中的相关应用就是由全球卫星定位系统来完成的，同理，全球定位系统的技术同样能够应用到石油勘测过程的相关检测之中，并且配合计算机，能够很精确的计算到毫秒级别，从而快速准确地确定各个测定检波点、炮点的坐标和高程，提升石油勘测的效率和减少误差。

1.3 数字射影像图

数字射影像图是一种按着规定的要求和标准，扫描处理影像，结合现在高科技计算机能够准确地将图像进行计算、转换、集合修正，最后形成一种含有丰富信息量、精确、实用的图形。同时有利于存档，易于学术研究讲解，在教学和实际石油勘测有着积极的作用。数字射影像图对物探勘测有着重要且深远的影响，它标志着我国在物探测绘技术方面已经进入一个全新的4D时代，同时也打开了一个物探及开发测绘技术的蓝图，在地震探测、地质探测等环节有着广泛的应用。对于地震探测的资料整理方面，比如野外采集工作（初步确定探测区域含有的石油储备和深度等，结合地质条件而进行分析）、室内资料整理（对野外采集工作的资料进行整合，绘制地质剖面图，计算地震波速度、频率等）和地震资料处理（结合地质学分析地质，得出钻井的资料和具体的位置）有着重要的影响。

1.4 数字栅格地图（DRG）

这种是利用电脑信息技术，根据现有的地图进行有效处理的带有各种数据进行纠正、扫描和色彩重组后的矢量数字划线地图，它的优势在于具有矢量性质，可以任意缩放比例而不模糊，影响像素，而且它的边缘清晰，在色彩、内容、几何精度达到更加明确的标准，同时，支持多种格式转换，利于传阅和应用。

1.5 数字高程模型（DEM）

数字高程模型是一种融合了线性代数的算法，综合坡度、坡向等内在因素和非线性结合，转换为透视图、断面图等易于表达和观测的复合型各类图组。它是数字地形模型的一部分，也是其他各种地形特征值的基础，换句话说，数字高程模拟是数字地形模型最简单的一个组成部分，因此在数字地形模型中具有广泛的应用。可以通过无人机航拍技术获取，用这种方法来进行石油勘测及开发，基于真地表模型，更加便捷和易于分析。

2 物探测绘技术在石油勘探及开发中的发展趋势

2.1 物探测绘技术的发展方向

物探测绘技术在石油勘探及开发中正在得到加强和提高，随着GIS地理信息系统及无人机航拍技术在石油勘探及开发中的应用，逐步形成物探测绘技术的特色，具有广阔的发展前景。无人机航拍技术与GIS地理信息系统相结合，将极大促进石油勘探及开发乃至整个石油工程建设中的数字化建设。从这个角度出发，应加大对石油勘测及开发领域无人机航拍技术与GIS地理信息系统技术研发的投入。同时，我国的领土面积位列世界第三，面对不同的地质环境，应该抓紧考察记录，针对不同地貌进行研究，寻找最合适的物探测绘技术去进行石油勘测和开发[2]。

2.2 物探测绘技术结合，寻求更加安全的保障

现如今已经是数字时代，很多工作都离不开计算机，对于石油勘测及开发则更应该走智能的路线。特别需要注意的一点是，安全始终是围绕着石油产业的难题之一。石油、天然气本身就是一种易燃易爆的产品，勘测开发的区域大多数位于外界自然环境十分恶劣地区，将会急剧增加石油勘测及开发的危险性。采用无人机航拍影像和地理信息系统相结合，可以快速、准确获取诸如陡崖、水库、河流、湖泊、城镇、输气（水、油）管线、通讯光缆、大断裂带、泥石流、滑坡等地理信息，并从健康、安全、环保的管理理念出发，在开始施工之前对这些安全隐患进行施工作业风险识别和风险评估，在此基础上预先做好施工穿越上述安全隐患地段的应急（或避险）预案，为石油、天然气勘探及开发中设计、野外施工、规避安全风险等提供基础数据，利用先进物探测绘技术及时和有效地识别影响安全、环境、健康的风险源，寻求更加安全的保障，为石油工程建设提供科学的依据。

2.3 物探测绘技术数字化及仪器的轻便化

要把握数字化时代的脉搏，在石油、天然气勘探及开发中，不断引进无人机航拍技术，以获取高精度影像及数字高程模型，这种空间三维立体数字化真地表模型在石油地质勘探及开发中具有广泛的应用价值，采用无人机航拍获取的影像（DOM），数字高程模型（DEM）视野开阔，能真实反映地面的信息。在地理信息GIS平台上，可以辅助室内设计，设计人员在三维立体可视环境下进行交互式设计，有利于选择多个设计方案比选。同时，加强对物探测绘技术仪器的性能要求，使得物探测绘的仪器在功能性俱佳的同时在质量、占地面积、轻便性等问题得以提升。

综上所述，只要牢牢地把安全性、技术、轻便型、智能化、数字化摆在首要位置，从这几个方面入手，加强智能建设，相信在不久的将来，结合数字化真地表数字模型仿真，仅仅只需要几个人或一个人带着简便的设备就能够在自身处于安全位置而遥控机器寻找最合适的钻井位置，并且自动运营，完成石油的勘测、采取、储存、运输等一系列目前可能需要一个团队、一个公司的员工去完成的工作，而达到安全和高效。让智能或无人勘测开发石油技术不再是难题并且得到有效的普及。