油气田企业环境敏感目标数字化系统研发与应用

石化盈科信息技术有限责任公司 陈明杰

一、环境敏感数字化目标

（一）业务范畴

油气勘探开发矿权区域中涉及的环境敏感目标是依法设立的各级各类自然、文化保护地，以及对建设项目的某类污染因子或者生态影响因子特别敏感的区域。

根据《建设项目环境影响评价分类管理名录》《建设项目环境影响评价分类管理名录》及《生态保护红线划定技术指南》对生态保护红线的要求，并结合油气田企业勘探开发现状，勘探开发区块识别和评估的环境敏感区对象主要为自然保护区、饮用水水源保护区、世界文化和自然遗产地、重要湿地、风景名胜区、森林公园、地质公园、文物保护单位、生态保护红线区、海洋生态红线区和其他环境敏感区共11类。

环境敏感目标是石油企业各级勘探开发及环保管理岗位关注的重点，涉及范围包括：集团层面规划计划部门、环保综合监管部门，集团下属勘探开发板块的勘探、开发和环保主管处室，各直属油气田企业规划计划、勘探开发、生产运行、环保管理等相关处室，以及各级石油勘探开发科研单位和石油工程技术研究单位等。

在企业勘探开发方案部署过程中，矿权区块内的环境敏感目标对井位部署、场站建设都会产生相应的影响，利用环境敏感区地理信息数据，为项目选址、环境评价提供有效的支撑，可有效防止项目建设期的生产活动对环境产生污染和生态破坏。

（二）数字化目标

环境敏感目标数字化系统通过整合企业勘探开发生产涉及的各类环境敏感因素、相关监管法律法规要求和勘探开发生产设施等信息，基于地理信息平台作为信息融合与业务应用导航平台，实现对矿权区域内环境敏感目标及生产设施环保风险的监控与评价。

二、环境敏感目标数字化系统的研发

环境敏感目标数字化系统的研发定位于先进数字化技术与主流运行环境，实现勘探开发生产与环境敏感因素的有机融合，保障勘探开发生产过程中提前识别、规避环境敏感风险，并满足不同部门、不同阶段多种任务数据的存储、共享和应用。

（一）环境敏感目标数字化系统技术要点

1.基于工业互联网平台的研发与服务

鉴于工业互联网平台的高稳定性、复用性强和易于部署、维护扩充特点，油气田企业环境敏感目标数字化系统拟基于工业互联网平台，采用“平台+应用+服务”技术路线，研发面向环境敏感目标的业务应用，技术架构见图1。

图1 油气田企业环境敏感目标数字化系统技术架构

如图1所示，环境敏感目标应用可以通过浏览器和移动应用APP访问，应用层调用业务组件和技术组件服务，支持通用业务和计算，实现环境敏感目标管理、生产设施风险管理等专业应用，服务层提供GIS各中间件服务，同时涵盖数据库和业务模型组件，以组件组合方式满足各应用的业务需求。

2.地理信息技术集成应用

由于环境敏感目标与地理因素紧密相关，运用地理信息技术能有效处理环境敏感目标相关的大量复杂空间信息。环境敏感目标数字化系统拟应用地理信息技术将地理信息、环境敏感性目标和油气田建设业务数据以地理分布与定位可视化方式进行融合，进行全方位数字化展示，多维度的信息协同和空间分析。要求GIS具备快速展示与渲染、GIS动态聚合服务能力，以及快速地图发布、浏览、查询和高响应速度，解决海量数据点服务加载速度慢的技术难题，实现数以十万计大数据点的快速动态加载，实现地图的完美展示。进一步应用基于Web的图形处理技术，实现图形表达趋势、对比、构成等常用图表功能。

（二）环境敏感目标数字化系统功能设计

环境敏感目标数字化定位于环保管理系统[4]的总体功能架构，归类为项目建设期环境保护管理，具体功能框架见图2，主要分为8项功能，分述如下。

在服务型社会的图书馆人性化服务中，读者享有的权利和应负的法律义务以及图书馆员享有的权利与法律义务在国家各部门法里都有明确的界定，尽管我国已经于2017年11月4日通过了《中华人民共和国公共图书馆法》，但在以前颁布的各个其它部门法里也能发现有关图书馆及读者权利与义务的法律规范，虽然不是很完整或健全，可对图书馆与读者都有或多或少的制约与保障。保护读者权益的 《公共图书馆法》已经通过并完善，于2018年1月1日公布于社会实施，目前读者权益的保护是有法可依有源可寻的。

图2 油气田企业环境敏感目标数字化系统功能架构图

1.数据组织与管理

油气田企业环境敏感目标数据包括企业的基础空间数据、油气行业数据和油气勘探开发生产专题数据以及非结构化资料数据等。通过对上述数据分析、归类、标准化、建库，进行统一标准地管理和发布。环境敏感目标数据图层管理示意见图3，其中，油气企业生产业务数据包括勘探开发行业数据、环境敏感因素专题数据、政策法规以及环保措施等非结构化资料等；空间数据包括勘探开发矿权区域涉及的各个省市基础空间数据，如遥感影像数据、基础空间数据、基础地质数据和行政区划数据等。对空间数据进行风格设定、渲染、裁剪、打包，发布成为地理信息平台预发布空间切片地图数据，进一步实现业务数据与空间数据的关联，环境敏感目标与矿权数据及法律法规数据的关联。

图3 油气田企业环境敏感区域图层管理

2.环境敏感目标管理

环境敏感目标管理是油气田企业涉及的各类环境敏感因素管理,包括饮用水水源保护区、自然保护区、世界文化和自然遗产地、森林公园、地质公园、重要湿地、风景名胜区、文保单位、生态保护红线区、海洋生态红线区及其他环境敏感区等环境敏感因素，具体包括各项环境敏感因素与法律法规关联更新、数据审核、数据更新提醒等功能。

3.生产设施环境风险管理

对勘探开发生产过程中存在的各类生产设施环境风险进行管控，包括油气集输管道、油气处理站点、储罐、站库以及生产作业油气井等。通过建立生产设施环境风险清单，掌握风险目标分布和动态，并定期进行环境风险识别和定级，实现对生产设施环保风险的分级管控。

4.环境敏感因素识别与分析

环境敏感因素识别与分析功能实现矿权数据展示、环境敏感目标展示、矿权范围查询识别、敏感目标查询识别等敏感因素识别功能；提供矿权区块所属行政区域的相关政策法规分析查询；实现相关区块的环境保护措施和建议查询；针对业务数据、敏感因素变化，实现敏感因素影响范围、等级及敏感因素变化提示等。

5.环境风险查询与分析

环境风险查询与分析功能实现各类生产设施环境风险与环境敏感因素地理信息相对位置自动识别，进行生产设施环境风险查询，对处于影响范围的生产设施环境风险进行预警提示，对生产设施环境风险信息变更进行提醒。

6.勘探开发业务支持

勘探开发业务支持功能针对前期项目部署，支持相关设计和研究单位提前识别和规避环境敏感区，顺利开展工区部署、井位部署、地面工程建设等；针对项目开发生产，支持各类勘探开发业务人员对已开发区域的各类生产设施进行环境敏感因素评估，正确制定开发生产方案，合理进行风险应对；针对项目投资和经营决策，支持经营管理层面对拟进入/拟退出区域进行环境敏感性分析，识别该区域受环境敏感因素影响的状况及法律法规监管要求。

7.环境敏感目标影响监管

环境敏感目标影响监管实现对各企业环境敏感目标综合信息分析预警、开发生产设施按照集团、分公司、区块分级的敏感分析统计，基于环境敏感区的分类级别、影响的范围、面积、比例、生产设施、产能、投资等的环境敏感影响分级，动态跟踪各级政府主管部门环境敏感区信息发布与法律法规等。

8.敏感目标移动应用

敏感目标移动应用基于iOS和安卓APP、定位市场主流移动设备开发定制，同步在移动端实现矿权敏感因素分析、开发生产设施环境敏感分析、环境风险识别分析、敏感目标智能提醒等功能，满足用户在移动端应用场景下的使用需求。并可实时展现用户所在位置周边的环境敏感因素，满足各岗位管理人员便捷查询、现场监督管理的需要。

三、环境敏感目标数字化系统应用成效

环境敏感目标数字化系统的应用能够有效支撑油气田企业在“绿色转型”和践行生态文明中的责任担当［5］。系统能够为油气田企业的探井井位部署、开发井井位部署、地面工程场站管网建设方案等开发部署提供依据，减少了前期现场踏勘次数，在勘探开发前期方案编制、勘探开发部署方案制定中，指导井位设计、环保管理及勘探开发业务人员，合理规避勘探开发生产的环境敏感因素风险，对相关井位部署坐标批量进行环境敏感识别与分析，给出明确的法律法规条款要求。支持油气企业相关管理部门对重点建设方案审查决策，及时了解井位部署、管线路由、场站建设等方案与环境敏感目标保护范围冲突，避免环保事件发生。

随着油气田企业勘探程度的不断深化，油气勘探的阵地主要集中在地表条件比较复杂的沼泽、沙漠、戈壁、高原、丘陵、森林、海域等。利用地理信息平台提供的地图漫游、图形叠加等功能，结合地理地貌信息、相关资料信息实现线上踏勘和评估，可以最大程度地保障油气田勘探开发过程中的环境安全。

如某石化集团通过应用环境敏感目标数字化系统，将近年积累的所辖各勘探开发矿权区域及周边（5km）的环境敏感目标及相关信息矢量化、数字化，在指导十余家油气田企业的勘探开发工作中取得了一定经验与成效。在集团层面，为该石化企业勘探开发新区建立了完整的敏感因素数据库，采集、归档了20多个省、市、自治区敏感因素目标和相关法律法规数据，系统通过地理信息系统的可视化手段展示矿权区域受生态红线的影响，辅助油气田管理业务部门对矿权区块的退出、置换和勘探开发投资进行决策。在直属油气田企业层面，某企业2017年部署的油气生产设施全部避让生态红线，在方案编制阶段优化了环境敏感区域周边2口井的井口坐标；在未勘探开发的区块，识别出矿权范围基本与环境敏感区重叠，不具备勘探开发条件，指导相关区块的置换或上交，规避了投资风险和环保风险。

四、结论与展望

十九大以来国内环境约束更加严格，各类生态敏感目标地位进一步提升，环境敏感因素不断增加，勘探开发生产过程中面临的环境风险日益加大，对油气田企业矿权区域内的勘探开发工作造成了制约，诸多敏感因素亟需明确标定，指导企业在前期工作阶段及早采取有效措施予以规避，减少环境风险。环境敏感目标数字化系统将油气田企业的环境敏感因素识别与评估工作成果进行了有效的数字化分析与采集，和空间地理信息进行整合应用，充分共享和拓展了成果的应用价值。该系统的应用，协助油气田企业在勘探方案部署阶段掌握环境管理要求，支撑勘探开发方案的调整、完善和实施，规避油气田企业生产活动可能面临的环境风险和投资风险。

进一步可依托系统管控辖区环境敏感区隐患台账、定期排查敏感区环境污染风险，整合敏感区环境事故应急处置预案及应急支持资源等，辅助油气田企业更好地践行“生态文明建设”，真正实现经济发展与生态环境保护并行不悖。