石油物探测量外业工作的注意事项

石油物探测量外业工作的注意事项梁永庆周德茂赵玉生丁翔宇摘要：物探测量是服务于物探勘探的一种测量作业模式，是物探勘探的第一道工序，其前提是为物探勘探提供测量服务。物探测量根据物探勘探的具体要求，测设合理可行的物理点位，绘制物理点点位草图，提供准确可靠的物理点成果。测量人员要根据测区的实际，努力应用先进的测绘手段，从测量成果的准确度、时效性等方面做好测绘工作，更好地服务于物探生产，保障物探生产任务顺利完成。本文主要介绍GPS-RTK技术在石油勘探中物探测量的应用及注意事项。关键词：GPS技术石油勘探中物探测量应用注意事项1．GPS简介1.1.GPS的定义即全球定位系统（GlobalPositioningSystem）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分———GPS星座;地面控制部分———地面监控系统;用户设备部分———GPS信号接收机。1.2.GPS-RTK的技术原理GPS-RTK测量系统是物探测量中最常用的GPS测量手段，是GPS测量技术与数据传输技术相结合而成的测量系统，是以载波相位观测量为依据的实时差分GPS测量技术。RTK测量系统通常由一个基准站和一个或（1+N）个流动站组成，参考站和流动站同时接收卫星信号。参考站通过连接的电台将测站坐标，伪距观测值，载波相位观测值，卫星跟踪状态和接收机工作状态发送给流动站，流动站接收该信息后与卫星信息进行实时差分平差处理，实时得到流动站的三维坐标及其观测精度信息。1.3.石油物探测量石油物探测量是为配合石油地球物理勘探工作所做的测量工作的统称。石油物探测量的任务是依据物探设计，将物探测线的物理点采用一定的测量方法放样到实地，为物探野外施工、资料处理及解释提供符合要求的测量成果和图件。所谓物探，就是采用物理的方法，来探明地层的物理特征、构造。物探的方法是根据不同的地质构造特征，布设各种形式的物探测线，这些测线一般设计为直线状，由相同距离沿直线排列的一系列测点组成。物探又可分为地震勘探、电磁勘探、重力勘探等。目前，在我国物探行业中，地震勘探占据绝对主导的地位，其它几种勘探仅处于从属或补充地位2．野外工作系统2.1基准站在已知点架设，已知点精度越高，获得的RTK定位精度也就越高，它和流动站同时观测同一组卫星，获得一组卫星观测的值，再利用无线电把已知点和卫星时刻观测的数据传送给流动站，从而起到减小误差的作用，基准站是流动站采集数据的保障。接收机天线接收机C&MT电台电台?天?线基准站示意图2.2流动站未知点。用无线电接收基准站的数据信号，在卫星和信号良好的状态下进行数据采集。采集时间只需要3-10秒就能达到厘米级精度。接收机天线接收机TDC1电台电台天线流动站示意图3．注意事项3.1基准站：基准站人员应携带施工中所需的设备和工具，包括GPS接收机、数据通讯电台、GPS接收机天线、控制器、三脚架、基座、电瓶、电台发射杆、电台发射杆升高金属架、量高标尺、GPS接收机与GPS接收机天线连线、GPS接收机与电台连线、GPS接收机与电瓶连线和GPS接收机与控制器连线、基准站位置草图、通讯设备。3.1.1对中及整平仪器过程中应注意的事项：1.角架三脚夸度要大、踩地深实，测站人员尽量不走动。2.天线盘上指北箭头指向北方。3.量取天线高精确到毫米。4.在数据链发射电台天线没有连接好前，不得打开数据链发射电台或启动接收机，否则数据链发射电台将被烧坏，电瓶的正负极和接收机、电台的正负极相对，否则接收机和发射电台将被烧坏。3.1.2接收机的启动1.检查接收机内的参数设置，确认电台频道。2.点位坐标尽量采用WGS84坐标。3.接收机工作过程中，时刻观察接收机工作状态，防止其他人或动物对设备造成损坏或数据播发中断。3.1.3结束野外作业1.再次检查对中和整平情况，以确定没有发生偏移。2.工作结束时，按结束测量键后，先关闭电台和接收机电源开关，再将电瓶连线断开。3.2流动站；流动站人员应携带施工中所需的设备和工具：GPS接收机、数据通讯电台、GPS接收机天线、控制器、接收机电池、接收机电台发射天线、钢卷尺、GPS接收机与电台连线、GPS接收机与GPS接收机天线连线、GPS接收机与控制器连线、流动站背包、对讲机、标志旗、桩号纸、铁锹等施工必需品。流动站施工中注意事项：1.作业前检查上装数据的是否于工作安排相符，如有不同应立即询问。2.对手簿的参数进行确认。3.更换操作员时，要重新量取天线高。4.注意各个连线不要打结，尤其是在温度较低的冬季。5.初始化过程中及储存数据过程中接收机天线尽量不要晃动。6.每日施工前、搬迁新的参考站、丢失初始化、接收机或控制器内的数据或参数更新后复测2个以上物理点或复测2次单个控制点进行检核后,才能进行施工7.测线草图绘制要准确、详细、及时。8.操作员与标志员要经常核对桩号。4．结论近年来，我国油气勘探工作逐渐转移，城市、戈壁、荒漠、深山等特殊困难地区的重点转换，必须要求一种经济、快速定位测量的技术手段。GPS就具备这种特点，而且无需测点间通视，点位位置可根据需要确定。因此，GPS-RTK技术在油气勘探中被广泛地应用，从而缩减了测量工作的成本，完善了我们的测量体系，产生了良好的社会和经济效益，起到了基础性和保障性的作用。GPS外业流程注意事项就算完全结束，若能将上述各注意事项慬慎处理，避免不必要的错误发生，相信以GPS高自动化的作业流程，应该可以节省许多时间及成本。GPS做为一种先进的测量技术，必将得到更加广泛的应用。【参考文献】[1]《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001[2]《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH8016-95[3]周忠谟，GPS卫星测量原理与应用