油田工程信息可视化

油田工程信息可视化（精选3篇）

油田工程信息可视化 篇1

由于石油在社会经济发展建设的过程中有着不可代替的作用, 我国的油田勘探、开采等工作也在不断深入, 传统的信息资料管理方法的不足也逐渐显露出来, 难以对现有的各种资料与数据进行有效分析, 不能直观、精确的展示油田地面各类动态信息等。

1 GIS技术

地理实体是G I S技术的对象, 而地理实体的各项数据是GIS技术的操作对象。GIS技术强调对空间数据处理, 它将现实世界中的实体对象的空间位置与其相关信息合理结合起来, 以满足用户实现对空间信息管理与分析, 同时利用图形图像、3D技术, 以此实现对空间信息的可视化效果表达。

G I S所需要描述数据包括:与位置相关的坐标系中点、线、面的基本图形像素数据;图形成形时的要求, 如线条幅度、线条类型、颜色等数据;对空间实体的描述、说明, 与空间位置没有关联;图形间的关系数据等。

2 GIS在油田地面工程中的应用

2.1 油气管道管理

距离长、管理的宽度较窄是油田油气管道管理的普遍特点。特别是长距离的输油气管道, 其管道的管理宽度通常在400米左右, 管理宽度是指管道两边的地形、人类聚焦地和河流、道路等对管道的安全管理可能造成影响的宽度。因此管道管理必须有大量地理实时属性数据, 而这些专业数据更需要通过图形的方式加以展示, 才对管理者的决策更有利。

在此基础之上, G I S的可视化技术能展示、储存、处理图形信息, 同时把相关的属性资料数据和图形资料数据相结合, 使用户能够实现所见即所得的方式去查询相关地理位置和相应的属性信息资料的优点就凸显出来, 非常适合对油气管道的管理和应用。

经过G I S系统的集成, 使油气管网图形资料库、属性数据资料库和外部数据资料库有机融合于一体, 不仅使数据显示图文并茂、精确高效且便于动态的更新, 为以后的油气管网优化打下了良好的基础, 大幅度提升了油气管网的管理工作效率与质量。

2.2 长输送油气管道

(1) 设计阶段。首先利用GIS系统把设计人员选线需要的管道的两边影像图数据输入系统, 然后把数字高程的模型与正射影像叠加, 获得油气管道通过地区的三维模型。最后在油气管道两边一定宽度范围里, 依据勘察技术人员外业调绘的信息, 将线划图资料输入系统。相关设计人员利用系统所提供数据与功能进行线路初选, G I S系统能够提供二维与三维地图联动, 并对图像逐级放大, 设计人员可以首先使用1:10000或1:50000的地图上选定线路走向, 然后使用1:2000的二、三维图上开展具体定线操作。

(2) 施工阶段。通过勘察设计收集的数据成果, G I S系统同时可在施工的阶段对管理施工质量、进度、物资消耗的监督与审核等工作起到协助作用。如, 在管道下沟以后要求相关人员现场对其坐标数据进行采集, 而后将这些坐标数据输入G I S系统, 以得到施工中线, 将其与设计中线比对, 如施工中有管沟位置的偏移现象, 则可及时纠正与处理。

此外, 通过施工单位呈报的数据, 可将整个管道施工进度直观的在系统中进行展示, 对工程管理与决策有着参考的作用。

在施工阶段, G I S系统还能辅助监督控制物料消耗工作, 如施工现场钢管进场后, 先将钢管号在系统中进行录入, 当钢管开始使用时, 系统就开始跟踪, 直至钢管下沟完成焊接, 至此系统对钢管单体跟踪结束。这样可通过系统中线成果对材料实施控制, 保障材料工作在监督下进行顺畅。

(3) 运营阶段。油气管道的运营与管理必须对管理两边和周围区域实施全方位关注与管理, 相关管理人员根据设计阶段与施工阶段提供的相关管道信息, 可实现对油气管道的运行、检修、安全的动态观测, 掌握油气管道运营时的瞬间状态。一旦有异常情况产生, 可及时提供精确、可靠的数据给决策者, 以助其制定相关维修方案, 保证设备正常工作。

2.3 在油气勘探中的应用 (1) 支撑技术

1) WEBGIS技术。面对勘探施工、施工管理与监管部门, 研究WEBGIS勘探信息的可视化表达和多媒体显示技术, 以实现勘探的集成表达、分析研究和可视化。

2) 专题信息空间化技术。对勘探施工过程之中专题信息类型与用途, 建立专题与基础地理信息空间化的模型, 把专题信息汇总在相关位置点, 进而建立点关联模型, 或将其汇总在特征线上, 建立线关联模型, 又或是将其在特征面上进行分散, 以建立面关联的模型, 为专题信息的空间分析打好数据基础。

3) 级联更新技术。勘探信息与空间数据关联实现后, 空间数据的更新和专题信息的更新间的实时传递是保证它们有效性的重要基础, 通过建立它们间的“黑箱”关系的模型, 可实现它们互相之间迅速级联更新。

(2) 实现流程

1) 分析需求。主要包括实地调查与需求报告。不同的勘探条件的工区, 选择勘探、管理、监管部门等不同用户作咨询对象, 实施实际调研与分析业务流程, 以确定油气的勘探信息可视化的管理系统研究与开发数据的需求、功能的需求及人机界面的需求。在这些基础上, 依据国家规范的标准规定编制油气勘探工区的信息可视化系统研究和开发的需求报告。

2) 系统设计。就是系统总体、详细设计。确定勘探信息可视化系统结构与软硬件的开发运行环境, 对每个系统业务流程进行详细划分, 确定其核心业务。以满足构造质量好、可靠实用的油气勘探信息可视化系统的要求。

其后还需要经过数据库建设、系统的研发、集成与应用等相关步骤以实现其应用, 这里不作详细说明。

3 结语

石油行业的生产是从信息采集、信息处理与对信息的解释及运用开始的, 油田后期的精益化管理中的重要环节就是对油田的空间信息数据资料库的建设与应用。这就需要把G I S技术系统提供的完善数据整合为集成油田地面、油田井区、油气管线信息的空间信息数据资料库, 同时立足于这个数据库提供相应的3D可视化信息系统的应用。

最近一些年以来, G I S技术在信息产业中的地位越来越重要, 正飞速向前发展, 我们要时刻掌握国际上先进的G I S技术并加以引入、借鉴和我国市场的实际需要, 预计GIS技术的发展趋势, 来研发我国自主的GIS技术, 缩短与国外先进技术间的差距。

摘要：地理信息系统, 即GIS是新近随着科技的快速发展而发展起来的一项整合计算机图形与数据库技术的空间信息技术。它满足了用户对空间信息进行管理的需求, 借助其自身的空间分析与可视化表达的优势, 为一些工程项目中的决策作出辅助依据。本文通过对GIS技术进行概述以及在油田地面工程中的应用作简单论述。

关键词：油田地面工程,信息可视化,GIS技术,应用

参考文献

[1]唐斌.地理信息系统在油气长输管道中的应用.[J].油气地面工程.2010, 29 (5) [1]唐斌.地理信息系统在油气长输管道中的应用.[J].油气地面工程.2010, 29 (5)

[2]马少娟, 李佑琼, 刘金萍.油气勘探工区信息可视化管理系统的研究与开发.[J].石油仪器.2007, 21 (4) [2]马少娟, 李佑琼, 刘金萍.油气勘探工区信息可视化管理系统的研究与开发.[J].石油仪器.2007, 21 (4)

油田工程信息可视化 篇2

在油田注水系统中，可视化技术的应用策略应包括以下内容：

１油田注水系统可视化程序的应用。

可视化技术的应用需要油田注水系统可视化程序的支持。该程序是以注水系统能量平衡的数学模型、注水系统效率、注水系统能耗及注水系统的水力参数数值进行计算基础上，运用计算机编程技术编写油田注水系统可视化程序。该程序的基本功能是将油田注水站站内数据信息输入到系统中，进而实现油田注水站站内数据以及注水系统整体运行的可视化，同时还通过将连接数据信息、坐标数据信息以及站外数据信息的输入，实现了油田注水系统中注水网系统的可视化。油田注水系统可视化程序的基本操作主要包括数据信息输入、泵机组能耗分析、整个系统能耗分析、管线压力损失计算以及显示超过经济流速管线等等。

２油田注水系统可视化技术的应用流程。

油田注水系统可视化的应用流程主要为以下几个步骤：

流程一：通过物质守恒原理与流体力学理论的应用，建立了油田注水系统效率与能耗的数学模型。

流程二：在确定出油田注水管网系统数学模型以及计算方法的基础上，以模块为基础构建了油田注水系统流程图，进而建立注水系统数据库。

流程三：对油田注水效率、能好以及注水系统水力参数进行计算的基础上，应用相应的计算机应用技术，编写油田注水系统可视化程序。流程四：通过油田注释系统可视化程序的运用来进行油田注水系统注入动态以及可视化术分析，进而确定具体的油田注水系统管理的节能措施。

油田工程信息可视化 篇3

从技术与应用的角度出发，GIS是解决空间问题的重要技术、方法与工具，以学科角度来说，GIS则是测量学、地图学、地理学及计算机科学等学科基础上发展的一门全新学科，具有学科体系的独立性;从GIS的功能上来看，GIS能够及时获取、编辑、处理、存储、输出、显示、及应用空间数据，且GIS具有完整的结构性与功能性。GIS作为专业管理地理信息的计算机系统，不仅可分类、分级、分层地管理地理位置相关信息，还可将这些数据实现组合、分析、再组合、再分析，并实现检索、查询、修改、更新、输出等。整个GIS技术是通过计算机、软件、分析应用模型、空间数据库、图形用户界面及系统工作人员组成，是一门专业化的技术。

2. 基于GIS技术的复杂工程施工可视化信息管理作用

通过GIS技术的复杂工程项目过程可视化信息管理可获得如下工程信息：一是虚拟的施工环境。通过GIS技术制作工程的三维可视化数字，并在计算机中虚构一个完整的工程布置情况，从多种路径与多种角度应用GIS的数字地形显示功能，使项目所处位置的地形地貌等重要数据一目了然。二是施工期间所有时间的施工工序;三是施工项目每个时间段的形象进度，由于GIS技术的施工可视化管理系统有时间坐标轴，因此可以观察任意时间的工程进度、施工面貌等。四是获得各部门、各单位施工间的逻辑关系，由于工程的施工相对复杂，因此必然涉及诸多工序，各个工序之间的逻辑关系很难全面地展现建设项目施工全貌，但是通过GIS技术的可视化技术，就能有效实现组织、协调、展示施工信息的途径。

由于GIS技术在复杂工程施工中引入三维可视化仿真系统，使仿真的结果更直观、更清晰，以促进工程系统的整体演进，便于工程管理人员发现施工的内在规律，促进施工顺利开展。主要作用体现在以下几个方面：

(1）便于客观分析施工方案。

传统施工中，有关施工的计划、进度等方案都是参照时间参数及静形分析得出。但是如果施工的工序较多、逻辑关系复杂的情况下，就难以获得施工全貌。通过GIS技术的可视化信息管理系统，能清晰显示出单位的工程状况、工程分布空间、逻辑关系等，促进分析施工方案的科学性、合理化。

(2）便于确认施工方案。

传统施工方案的确定，主要是熟悉施工系统的专家通过审查与评价来完成，系统专家和施工组是设计人员之间的交流沟通是十分必要的。由于GIS可视化信息管理系统的应用，让系统专家能够更直观地了解工程情况，并及时暴露出设计中的漏洞，更便于专家提出有建议性的方案，进一步直到施工组织设计。

(3）及时沟通或表达信息。

及时的沟通信息，可能会影响到有价值的方案能否顺利执行，决策者对方案的认同程度主要取决于设计人员的表达方式与描述水平。由于GIS技术在施工中能提供大容量的信息，并生动形象地演绎方案，便于信息的有效沟通，为工程决策者提供良好的信息服务。

3. GIS技术的可视化信息管理系统功能开发与实现

3.1 采集并管理数据

该系统建设中最重要的任务就是将相关工程实体图形数据输入数据库中，也就是数据采集过程，并将其中的属性数据与空间数据连接，数据的管理主要通过数据库来实现，其建立过程如下：首先，数据的准备与来源。由于可视化信息管理系统中涉及大量数据，因此将其放在数据库中，利用GIS技术实现数据的便捷、高效管理;其次，输入数据。GIS技术中输入数据主要分为空间数据和属性数据两部分，二者通过逻辑关系在系统中相连接。另外，该系统中存储的数据相互结合，通过系统内核来实现，主要分两部分：一是空间数据库，存放各种专题图或其他构成要素，如施工的地形图、细节尺寸图、纵剖面图等，将不同性质的要素置于不同图层上，方便后期查询、管理及分析;二是图素的属性数据库，主要存储描述图素的属性数据等。空间数据和属性数据通过内部代码相连接，并建立一一对应关系，实现双向查询。

3.2 空间信息的查询

空间信息的查询功能主要包括图形和属性数据的双向查询及条件查询等几方面，查询过程在平面图或者三维图中进行，客户再根据需要查询有用信息。主要包括以下几种形式：

(1）双向查询

双向查询即根据相关图层中的要素查找相应属性或者通过某一属性而查询相关图素。这种查询方式在二维图或三维图中进行。主要步骤为：图-数及数-图的查询。一方面，图-数查询时先激活其所在的图层，用鼠标拾取该图素，图素会产生颜色的改变并记录，同时弹出查询结果的窗口，显示相关属性数据。在同一窗口中，可能显示出不同图层图素的查询结果，再主观移动光标找出所需结果。另一方面，数-图查询与之相反，拾取得到属性数据中的某一项记录，再查询相对应的图素，被查询的图素发生颜色变化，以备结果区分。

(2）条件查询

条件查询是通过特有的逻辑表达方式为查询条件，以获得符合逻辑的图素分布，通过查询工具打开设置窗口，输入查询要素后即可获得符合条件的相应信息。

(3）热连接

将某一个图素与另外的文件、图形、数据库等连接，当启动热连接以鼠标点中该图素时，即能显示出该图素的对应对象，二维图和三维图的开发与使用方式类似。通过热连接的使用，用户能查询到所有工程局部信息，促进施工全过程管理。

4. GIS技术中施工全过程的动态演示

在该项系统中，通过演示模型的建立，能实现总体工程施工及局部工程施工的全过程动态演示，实现信息管理系统的可视化，为工程管理者和决策者提供帮助。GIS技术中具备较强的数据管理功能和三维演示效果，通过VC++导入大量复杂的数据，并进行简化与整理，在三维地形中实现对该工程施工过程的动态演示。

有关总体工程中的全过程动态演示模型开发，首先，按照施工方案VC++编程实现施工过程的详尽信息表，其中包括工程进度、施工时间、施工总量等，按照各方面的实际工作情况详细输出信息，通过数据库形成电子表格。这些表格传入地理信息系统中，再将这些表格作为原始数据输入原始数据库中。其次，将绘制工程施工的情况以形体数据方式保存，由于工程较复杂，涉及的步骤较多，原始数据库中的信息量较多且凌乱，无法直接使用，需要由编程系统将原始数据进行精简处理。最后，将数据库中的形体数据等相关信息激活，并在演示过程中不断生成新的演示模型库，将所获得的工程数据显示到三维图中，其他内容则以文字表现形式在信息框中显示，实现施工全过程的连续显示，并实时显示当前时刻的场景动态变化信息，用户即可直观体会工程施工的全过程。

摘要：本文主要针对当前可视化技术的发展及其在复杂工程施工中的有效应用, 介绍了有关GIS技术的相关问题, 实现施工过程中各环节的可视化, 提高施工效率, 保证施工质量。

关键词：GIS技术,复杂工程,可视化信息系统

参考文献

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