GIS在石油业务的应用

生产 管理
业务模型 预测模型 分析模型
生产 实时 数据
地理 信息
基础地理
高分影像 业务数据
视频 数据 库
地 理 信 息 公 共 平 台 架 构
地理信息公共平台门户 平台服务管理
平台运维主页 开发中心
GIS在石油业务的应用
资金管理 投资估算
地质勘查 开发规划
数字井筒 矿权管理
加油站管理 油库管理
。。。
勘探
选址分析
销售
服务区规划
物流配送
GIS
配送监控
管道
炼化
生产 运输
地面工程 资产管理
路径规划 车辆监控
规划选线 完整性管理
三维炼厂 安全应急
1.1油气勘探与开发
传统地质信息采集
高光谱数据用于矿物识别
SCADA数据
空间数据库
通信、电力数据
完整性管理数据库 气体管理数据
管道运行数据库
数据中心主库 工业监控数据
管道设计数据库 ERP数据
管道施工数据库
基础地理数据 管道专业数据
数字高程模型 （DEM）
数字线划地图 （DLG）
数字正射影 像图（DOM）
数字栅格地图 （DRG）
❖管道专业数据库
管道专业数据库基于APDM 模型设计，并根据石油管道实际应用 的需要进行了扩展。计设施、事件支持、阴极保护、中心线、隐患、检 测、运行7大类，以及若干实体、关系和值域。
遥感图像上可以获取岩性、断层、构造等地质资料信息，往往需要 借助GIS的空间分析等功能，进一步挖掘更深层次的信息。如在分析全国的古 盆地中，利用遥感技术获取地貌、断层信息及地质细部信息，结合GIS技术的 空间分析、地理统计、差值算法等功能，分析出一定范围内的古盆地热点。等 。
基于IDL开发的地质剖面分析和建模
的一个合作典范
Shell 全球标准工作流与 数据建设体系
总部
基础地理数据
部分地区 项目数据
分公司
地区基础 地理数据
地区项目数据
集团门户
用户应用接口
一般用户 www
Internet 访问
核心用户
专业应用
GIS应用
查找和提取
信息注册
地理解析
& 地理编码
搜索 (空间, 文本, 自 然语言)
浏览 (地图，文件夹, 类别)
22°
制造：联成
电话接警 设备接警 自动电话 短信交互
事件接报
应急值守 智能接警 语音调度 应急上报 事故跟踪
应急响应
应急指挥人员
企业态级事故模拟区域级
总部级
现场监控
协同会商：
应急标绘
视频会商
电子沙盘
智能辅助决策
态事事故故模模拟态拟势
影响后果 分析
指挥调度 资源调配
救援跟踪 协同指挥
日常交接班
应急指挥记录
不同的颜色代表不 同的工程进度
最优规划设计大跨度的管道工 程，需要将工程、环境以及社 会经济费用信息与地理信息结 合使用
管线与实时系统的一体化分析
管道设施的三维显示、管理与 分析
三维辅助规划 设计
信息可视化
设计完成可视化 设施部署可视化
• 通过规划设计系统收集设计阶段的专业数据，从中抽取管道专业数据，经过整理和校验后，依据线 性参考系来确立各要素(如焊口，里程桩)的线性关系，然后按照施工图模板和依据相关规则，根据
管道数据中心
基础地理数据 管道技术数据 管道勘察数据 管道设计数据 管道施工数据
基于GIS施工技术数据采集
•基于线性参考组织管理管道各种数据 •利用线性参考体系检查采集的数据
规则：点必须被线覆盖 符合规则，点严格的位于线上
违反规则，两个红色 的点没有被线覆盖
注：要求点和线重合的模型适合应用此规则
初步设计
利用水驱曲线甲 、通丙过型对求相计渗算曲储线 量进利行用的插求参值出数，的。然参后数 求参计可计对力界对分出多新分析算井数算面计个油析、出网。。。算区田、统储加储块开统计量密量同发计的，潜的步潜的界并力 面。
地面导航
GIS信息 查询统计
油田 站 内部
1.2 长输管道管理
系统元数据库 其他相关系统数据
地震解释 测井解释
地质解释
油藏建模
勘探开发综合研究环境
数值模拟
经济评价
数据中心主数据库
地震测井 钻井数据
地质录 井专数业据 数据库
试 采试 采 数油数油专据试据试业库
井下作 业数专据业 数据库
测试技 术数专据业 数据库
分析化 验数据
成果 数据
… 生产
数据
地质录井 类数据
试油试采 类数据
井下作业 类数据
，通过后台模型计算，得出事故影响结果，最后进行模拟并生成方案及报告。如 计算油膜飘散，油污污染等
提高了应急决策效率和应急协同能力，提高了应急处置效率，为指挥者、处置专家、 处置人员和救援人员提供必不可少的、高效的信息化支撑。
1.4 物流销售
• 交通路径分析
– 导航 – 行程规划 – 服务区规划 – 运载分析
❖环境经济数据库
• 环境信息（地质灾害、地震、洪灾） • HSE信息（医院、消防站、公安局） • 气象、水文地质 • 社会经济信息(人口、城市规划等)
❖完整性管理数据库
• 管道本体数据库 • 地质灾害数据库 • 第三方失效与统计数据库 • 内检测数据库 • 外检测数据库 • 完整性管理知识库
• 管道规划设计、完整性管理等要求进行定位 • 传统定位地图方式，采用XY经纬度坐标 • 线性参考采用里程定位
GPS巡线 运行抢修
…
风险评价 隐患管理
…
利用GIS进行管道勘察设计
•了解管道周边地形地貌、统计周边土地类型情况 •计算管道填挖方、表面积和距离 •在地图上设计、优化线路 •制图
基于GIS施工可视化管理
•直观反映各标段空间位置 •基于地图查询、统计各标段的建设情况 •形成进度、投资、质量等专题图 •自动生成断面图
管道风险和完整性评价
基础地理数据
管道技术数据
管道检测数据 管道腐蚀数据
穿跨越和 水工保护数据 线路巡检数据
•提供风险和完整性评价所需数据 •提供评价的方法 •可视化展示评价结果
管道本体、线路和站场管理
•线路走向及周边环境可视化展示 •管道设备设施、穿跨越、水工保护工程定位和查询 •管道规格、内检测、腐蚀等线路对齐图 •基于GIS/GPS/无线通讯的线路巡检
• 追踪及响应
– 车辆监控 – 事故响应
车辆
停靠
轨迹
地理围栏
工作人员
移动资产管理应用
GeoEvent Services
车辆监控 工作人员监控 闲置/停靠监控
范围监控 危险区域监控
进入/离开
调度 管理人员
• 加油站管理
– 可视化 – 罐存监控 – 环境监控
供给与市场分析
• 客户分析 • 供应分析 • 道路分析 • 市场分析
管道和站场的三维可视化管理
➢巡线队和巡线区段管理 ➢巡线工管理 ➢巡线设备管理 ➢巡线记录查询与统计
➢动态制定和分发巡检计划与任务 ➢即时记录巡检情况，并同步上传 ➢采集阴保电位、恒电位仪和检漏数据 ➢实时监控巡检路线和巡检工作到位率，并自动报警 ➢为直升机巡线、人工巡检提供地图导航定位
事件定位
测试 类数据
生产应用1…N
形势分析 方案实施 开发数据
潜力分析
勘探数据
指标预测
空间数据
在各应用系统中重复 应用的模块:
例如:空间查询、采 集、统计、分析、数 据库的备份与恢复
方案评价
公用公用模模块块1…1N…N油藏评价数据 规划编制
外部数据 井数据
辅助决策应用1…N
经济评价
储量评价
潜力分析界面
水驱曲线 相渗曲线 动态结果 新油田开发 井网加密
金属腐蚀
制造缺陷
维
检பைடு நூலகம்
修
测
裂纹缺陷
维
评
护
价
螺旋焊缝缺陷
处
方
环形焊缝缺陷
理
法
意
凹陷划伤
见
其它
财务部门 维修费用 下达依据
OA系统 督办事项
1.3 炼油化工
• Esri：石油公司对GIS技术应用发展最快的一 个方面
数据管理可视化 风险及位置分析 信息集成
应急物资包含16大类 个体防护类、救护类、消防类、带压堵漏类、
危化品搜素
危化品热点 区域分析
镅铍中子源
额定活度：1.8*9.0βq 活度：50 所在场所:一焦化厂 生产厂家:原子能研究所 放射类别:IV类放射源
• 风险管理控制：关键装置管理
点击企业获取企业内部重大危险源的总体 概述，数量分布等情况
加氢精制 装置 河南油田
镇海炼化
知识库
• 风险管理控制：视频监控
标段和里程自动出设计施工图。
• 施工计划管理 • 施工历史分析 • 征地动迁管理 • 设计变更管理 • 物资配置管理 • 图片与公文管理 •…
基于GIS组织管理管道专业数据
•构建集空间与非空间数据一体的标准管道数据模型 •基于线性参考体系采集和组织管道专业数据 •利用空间拓扑和业务规则检校数据
管道数据中心
视频监控点分布
资源搜索
•危险周边查询 •应急资源周边查询 •资料调阅
车辆监控和调度
事件分析
管线破裂 影响的空 间范围
制定应急措施 •隔离区、警戒区标绘 •逃离路线、抢险路径规划 •物资调配方案
结合企业的基础环境，以数据中心为基础，围绕完整性管理核心业务，建设系列专业应用系 统，实现风险预控、事故受控。
配送点定位 定位最佳加油站 成品油零售分析
壳牌（SHELL）
ESRI与Shell企业级建 设
• 2000年，达成跨国企业协议 • 2004年12月，达成新的全球
企业协议 • Shell及其全球所属机构均可
– 全面统一采用ESRI全系列 软件
– ESRI提供全方位支持 • 该协议是GIS与能源工业间
应急评估
应急资源,危险源 应急预案 应急指挥 事故 知识库 综合信息
定位信息 获取
视频信息 集成
气体监控 信息获取
气象信息 集成
单兵信息 集成
无线通信 控制
卫星通信 控制
有线通讯 控制
现场
GPS
视频采 集设备 气体监控 传感器
气象采集 设备
单兵设备
无线通 信集群 卫星通
信
有线通信 系统
事故影响后果分析是集成先进的事故分析模拟软件，将事故信息输入后
。 。 。
台
层
地理信息移动平台应用框架
服
务
地理信息数据服务
层
地理信息 Web 平台
2.5
多 源
地 图
协 同
标 绘
气 象 服 务
影 像
管 理
维 展
示
在 线 编 辑
全 景
照 片
。 。
。
地理信息Web平台应用框架
业务数据接口及服务
基 基本资料库 多维历史数据
础
图片、文档
层
专业资料
应急预案
多维业务 主题模型
• 环保管理：环保在线监控
名称：气体分析仪A4 型号:80DT 检测CO
名称：温度检测SIF-3 型号:80DT 检测CO
名称：湿度检测仪FS 型号:80DT 检测CO
名称：反吹装置 型号:80DT 检测CO
名称：热力检测仪DA 型号:80DT 检测CO
温度检测STF-3
型号：RT-982
产地：美国
GIS 分析
集团数据中心
文档
(连接 EDMS)
资料馆
(包括复印件)
A
B
C 专题数据库 影像数据
基础GIS 数据库
Shell 的企业门户
用户页面
GIS地图
世界时钟
GIS 图例
集团子公司 列表
传递 GIS 查询属性 给局域网和Internet
世界新闻 论坛 内部通知
中国石化（Sinopec）
74
展
应急工具和材料类、酸碱中和物质类、化学品收集设备类、通讯器材类、
检测仪器类等。
应急物资储备 分布
应急物资储备 信息理
8
物资储备统计
7
6
5
4
3
2
1
0
炼化一部 炼化二部 储运部
个人防护类 消防类 救护类
应急物资储备 分布查询
应急物资储备 统计
剧毒品 高毒品 放射性物品
爆炸品 一般危险化学品
危化品分布
危化品信息
传
初步勘察
统
设
计
招标图出图
模
式
顺
详细设计及线路优化
序 执
行
详细勘察
施工图出图
施工图出图
可研成果入 库
航测
详细勘察
GIS系统
初步设计及 线路优化
详细设计及 线路优化
招标图出图
初步勘察
基于GIS系统的协同设计模式
利用航空摄影测量获得高 分辨率影像和高程，直观 真实地反映沿线地形地貌
高分影像辅助规划设计与选线
蓝黄橙红四级预警
一类地区
二类地区
三类地区
四类地区
环境敏感区评分例
风险评价
完整性评价
完整性评价是基于风险评价的结果，对高风险段的管道缺陷进行检测，对缺陷的剩 余强度和剩余寿命进行评估，并预测缺陷导致管道失效的发展趋势， 在此基础上给出管 道整体安全运行上限条件，并制订有针对性的维修维护计划
压力试验 历史数据评价
HCA识别
效能评估
数据采集
高后果区 识别
维修与
风险评价
维护
风
完整性
险
评价
评
价
高后果区管理
考虑两个因素（肯特打分法）： ➢ 高后果区属性描述； ➢ 关键属性与管道中心线的距离。 划分为三个地区类别： ➢ 人口密集区； ➢ 环境敏感区； ➢ 基础设施区。 高后果区可以是上述三类中的一种，也可是任意两 种或三种的组合。
灵活 报表
仪表 盘
移动 调度
异常 分析
地理信息 工业电视
现
层
应
生产 营运MSE
H SE管理 系统
工程 建设管 理
用
层
资金 管理分 析
应急 指挥系 统
数字 管道
原油 物流优 化 。。 。。
地理信息移动平台
地
理 信 息 平
移 动
办 公
移 动 协 同
移 动
采 集
物 流 监 控
移 动 指 挥
智 能
分 析
地 理 围 栏