Для студентов МГУ им. Ломоносова по предмету ГеографияКартографическое обеспечение проектирования магистральных трубопроводов и обустройства месторождений с использованием ГИС-технологиКартографическое обеспечение проектирования магистральных трубопроводов и обустройства месторождений с использованием ГИС-технологи
2019-03-132019-03-13СтудИзба
Картографическое обеспечение проектирования магистральных трубопроводов и обустройства месторождений с использованием ГИС-технологи
Описание
Актуальность исследования. В настоящее время нефтегазовая отрасль промышленности является одной из важнейших в экономике России. Для обеспечения растущих потребностей в углеводородном сырье как для внутреннего потребления, так и для экспорта необходимы поиск и разработка новых месторождений. Наиболее перспективным регионом по разведанным запасам нефти является Восточная Сибирь с крупными месторождениями в Красноярском крае, Иркутской области и Якутии. Необходимость разведки и разработки этих месторождений вызвана в первую очередь планами по реализации проекта энергетического коридора «Восточная Сибирь – Находка», который должен обеспечить связь восточных районов страны с нефтегазодобывающими регионами Западной Сибири и внешний транспорт нефти и газа в страны азиатско-тихоокеанского региона.
Крупнейшими подтвержденными запасами нефти в регионе обладает Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение.
Разработка месторождения, строительство трубопровода ведется в соответствии с проведенными проектными и предпроектными изысканиями, в состав которых входят в первую очередь инженерно-геодезические и инженерно-геологические изыскания. На этапах предпроектных изысканий, обоснования инвестиций (ОИ), технико-экономического обоснования (ТЭО) результаты работ представляются в масштабах 1:50 000 – 1:200 000 в соответствии со СНиП.
Картографо-геоинформационное обеспечение работ в рамках предпроектных изысканий является одной из важных и актуальных задач проектирования. Оно включает в себя методы автоматизации привязки, преобразования и визуализации пространственных данных, картосоставление, создание ГИС, издание карт и других видов картографической продукции.
В качестве примера было выбрано Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение, хорошо обеспеченное материалами.
Степень разработанности проблемы. На сегодняшний день хорошо разработаны методики и нормативные требования по созданию проектных отчетных материалов классическим «ручным» методом.
Недостаточно проработаны методические аспекты проектирования с учетом современных компьютерных технологий и геоинформационного картографирования.
В основе формирования общеметодологических подходов картографии и картографического метода исследования лежат труды Салищева К.А., Берлянта А.М.
Общие основы геоинформатики, геоинформационного и математико-картографического моделирования, геоинформационного картографирования представлены в работах Берлянта А.М., Жалковского Е.А., Капралова Е.Г., Карпика А.П., Коноваловой Н.В., Кошкарева А.В., Лурье И.К., Ормелинга Ф. Дж., Сербенюка С.Н., Тикунова В.С., Томлина К.Д.
Опыт практического применения ГИС для проектирования и картографирования описан в трудах Киршенбаума Р.П., Кружинова А.Ю., Михайленко А.Г., Пальянова П.А, Степанова В.В., Харченко О.Л., Черноусова С.В., Чумаченко А.Н., Шашкова А.Л. и др.
При изучении теоретических аспектов проектирования трубопроводных систем автор опирался на труды Бармина В.И., Белецкого Б.Ф., Бородавкина П.П., Ким Б.И., Лурье М.В., Сощенко Е.М.
Изучение особенностей природных территориальных комплексов Красноярского края и прилегающих областей основывалось на работах Гвоздецкого Н.А., Давыдовой М.И., Милькова Ф.Н., Михайлова Н.И., Мячковой Н.А, Ломтадзе В.Д., Раковской Э.М., Рихтера Г.Д. и др.
Целью диссертационного исследования является разработка полного комплекса методик и технологий картографо-геоинформационного обеспечения проектных работ по обустройству месторождения и внешнему транспорту нефти и газа на этапе обоснования инвестиций на примере Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения с использованием ГИС-технологий.
Для достижения поставленной цели были выделены следующие задачи:
-изучение опыта картографирования и создания геоинформационных систем для проектирования обустройства и эксплуатации нефтегазовых месторождений; - выявление и исследование географических особенностей территории Юрубчено-Тохомского месторождения и территории прохождения трассы проектируемых магистральных трубопроводов и особенности планируемой схемы эксплуатации месторождения; - разработка структуры ГИС Юрубчено-Тохомского месторождения и территории прохождения трассы магистрального нефтепровода ЮТМ[1] – Нижняя Пойма, подготовка слоев ГИС; - создание методики построения карт, схем, профилей для проектирования, строительства, эксплуатации месторождения и систем внешнего транспорта нефти и газа на основе созданной ГИС Юрубчено-Тохомского месторождения; - формирование комплекса материалов, необходимых для отчетности по проектированию обустройства месторождения и системы внешнего транспорта нефти и газа в рамках обоснования инвестиций в соответствии с существующими нормативными документами.Объект исследования – природные и социально-экономические комплексы Красноярского края и прилегающих регионов в коридорах следования трасс проектируемых магистральных трубопроводов и территории, охватывающей Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение.
Предметом исследования являются теоретические и прикладные аспекты картографо-геоинформационного обеспечения проектирования, технологии геоинформационного моделирования производственных нефтегазодобывающих комплексов.
Концепция диссертационного исследования состоит в положении, которое утверждает возможность осуществления камеральных предпроектных изысканий на основе геоинформационно-картографического обеспечения проектирования с использованием ГИС-технологий, материалов дистанционного зондирования и фондовых картографических, графических и текстовых материалов.
Методы исследования. Картографическое обеспечение обустройства нефтегазовых месторождений опирается на методику геоинформационного картографирования, на международный опыт автоматизации проектирования, а также собственные камеральные исследования автора.
Основу компьютерного обеспечения составляют лицензионные программные продукты: ArcView GIS компании ESRI, для создания и обработки картографических материалов, профилей, каталогов строительных материалов, создания ГИС месторождения; MicroStation и Descartes компании Bentley и ERDAS Imagine компании LGGI для привязки карт и аэрокосмических изображений и их обработки; 3DS Max фирмы Descreet и AutoCAD фирмы Autodesk для создания трехмерных моделей; Photoshop фирмы Adobe для обработки растровых материалов и предпечатной подготовки; Corel Draw фирмы Corel Corporation для создания схем и работы с векторной графикой.
Фактический материал. В качестве материалов использовались: топографические карты масштаба 1:200 000 на территорию Красноярского края, космические изображения Landsat 7 ETM+, КФА-1000, литературные источники, тематические карты различных масштабов, собственные наработки автора в рамках работ по проектированию обустройства Юрубчено-Тохомского месторождения в фирме ЗАО «Кибер-С», отчетные материалы. Картографические и аэрокосмические материалы предоставлены фирмой ЗАО «Кибер-С».
Научная новизна работы заключается в разработке и апробации следующих методик:
-поиска месторождений грунтовых строительных материалов в камеральных условиях с использованием данных дистанционного зондирования – изыскания месторождений грунтовых строительных материалов основаны на совместном экспертном анализе данных дешифрирования многозональных космических снимков Landsat 7 ETM+, геологических карт различных масштабов и других фондовых материалов камеральными методами; - полуавтоматизированного создания продольных топографических профилей и каталогов месторождений строительных материалов с использованием ГИС-технологий – разработанная методика базируется на трехмерном моделировании местности, база данных выявленных месторождений, включающая набор качественных (тип полезного ископаемого, характеристика поверхности) и количественных (мощность вскрыши, площадь, мощность полезной толщи) характеристик, формируется с помощью набора подпрограмм на языке Avenue в среде ArcView GIS; -составления двуслойной карты инженерно-геологических условий – карты в масштабах до 1:50 000 создаются с использованием ГИС-технологий на основе фондовых материалов и данных дистанционного зондирования без проведения дополнительных полевых изысканий.При этом учитывался опыт геоинформационно-картографического обеспечения ранее осуществленных проектов других авторов, производилось обобщение методик геоинформационного картографирования применительно к проектированию.
Практическая значимость работы характеризуется непосредственным использованием всех разработанных материалов и методик для технического отчета по проекту «Обоснования инвестиций в строительство комплекса объектов сбора, подготовки, транспорта нефти и газа и утилизации газа Юрубчено-Тохомского месторождения», созданного ЗАО «Кибер-С» и внедренного ОАО «Востсибнефтегаз».
Методика камеральных изысканий грунтовых строительных материалов и прогнозы, полученные с помощью нее, позволяют получать ценные данные для снижения плотности разведочных скважин и соответственно значительного снижения стоимости полевых изысканий.
Методики полуавтоматизированного создания продольных топографических профилей и каталогов месторождений строительных материалов значительно снижаю сроки и затраты на производство проектных работ для объектов трубопроводного, железнодорожного и автодорожного транспорта, строительства.
Использование двуслойной карты инженерно-геологических условий позволяет одновременно определять типы комплексов пород на всей 10-метровой толще, находящейся в интересах трубопроводного и автодорожного строительства.
Эти методики внедрены в ЗАО «Кибер-С».
Апробация результатов исследования. Положения и выводы диссертации прошли апробацию на международной конференции «ИнтерКарто/ИнтерГИС 12: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт», 2006 г., Калининград, Берлин. По теме диссертации опубликованы 5 работ.
Объем и структура работы. Диссертация объемом 125 страниц состоит из введения, трех глав, объединяющих 6 разделов, заключения, списка использованных источников и 9 приложений. Включает 19 рисунков и 2 таблицы. Список библиографических источников насчитывает 118 наименований. Работа выполнена в НИЛ Комплексного картографирования МГУ им. М.В. Ломоносова.
Крупнейшими подтвержденными запасами нефти в регионе обладает Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение.
Разработка месторождения, строительство трубопровода ведется в соответствии с проведенными проектными и предпроектными изысканиями, в состав которых входят в первую очередь инженерно-геодезические и инженерно-геологические изыскания. На этапах предпроектных изысканий, обоснования инвестиций (ОИ), технико-экономического обоснования (ТЭО) результаты работ представляются в масштабах 1:50 000 – 1:200 000 в соответствии со СНиП.
Картографо-геоинформационное обеспечение работ в рамках предпроектных изысканий является одной из важных и актуальных задач проектирования. Оно включает в себя методы автоматизации привязки, преобразования и визуализации пространственных данных, картосоставление, создание ГИС, издание карт и других видов картографической продукции.
В качестве примера было выбрано Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение, хорошо обеспеченное материалами.
Степень разработанности проблемы. На сегодняшний день хорошо разработаны методики и нормативные требования по созданию проектных отчетных материалов классическим «ручным» методом.
Недостаточно проработаны методические аспекты проектирования с учетом современных компьютерных технологий и геоинформационного картографирования.
В основе формирования общеметодологических подходов картографии и картографического метода исследования лежат труды Салищева К.А., Берлянта А.М.
Общие основы геоинформатики, геоинформационного и математико-картографического моделирования, геоинформационного картографирования представлены в работах Берлянта А.М., Жалковского Е.А., Капралова Е.Г., Карпика А.П., Коноваловой Н.В., Кошкарева А.В., Лурье И.К., Ормелинга Ф. Дж., Сербенюка С.Н., Тикунова В.С., Томлина К.Д.
Опыт практического применения ГИС для проектирования и картографирования описан в трудах Киршенбаума Р.П., Кружинова А.Ю., Михайленко А.Г., Пальянова П.А, Степанова В.В., Харченко О.Л., Черноусова С.В., Чумаченко А.Н., Шашкова А.Л. и др.
При изучении теоретических аспектов проектирования трубопроводных систем автор опирался на труды Бармина В.И., Белецкого Б.Ф., Бородавкина П.П., Ким Б.И., Лурье М.В., Сощенко Е.М.
Изучение особенностей природных территориальных комплексов Красноярского края и прилегающих областей основывалось на работах Гвоздецкого Н.А., Давыдовой М.И., Милькова Ф.Н., Михайлова Н.И., Мячковой Н.А, Ломтадзе В.Д., Раковской Э.М., Рихтера Г.Д. и др.
Целью диссертационного исследования является разработка полного комплекса методик и технологий картографо-геоинформационного обеспечения проектных работ по обустройству месторождения и внешнему транспорту нефти и газа на этапе обоснования инвестиций на примере Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения с использованием ГИС-технологий.
Для достижения поставленной цели были выделены следующие задачи:
-изучение опыта картографирования и создания геоинформационных систем для проектирования обустройства и эксплуатации нефтегазовых месторождений; - выявление и исследование географических особенностей территории Юрубчено-Тохомского месторождения и территории прохождения трассы проектируемых магистральных трубопроводов и особенности планируемой схемы эксплуатации месторождения; - разработка структуры ГИС Юрубчено-Тохомского месторождения и территории прохождения трассы магистрального нефтепровода ЮТМ[1] – Нижняя Пойма, подготовка слоев ГИС; - создание методики построения карт, схем, профилей для проектирования, строительства, эксплуатации месторождения и систем внешнего транспорта нефти и газа на основе созданной ГИС Юрубчено-Тохомского месторождения; - формирование комплекса материалов, необходимых для отчетности по проектированию обустройства месторождения и системы внешнего транспорта нефти и газа в рамках обоснования инвестиций в соответствии с существующими нормативными документами.Объект исследования – природные и социально-экономические комплексы Красноярского края и прилегающих регионов в коридорах следования трасс проектируемых магистральных трубопроводов и территории, охватывающей Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение.
Предметом исследования являются теоретические и прикладные аспекты картографо-геоинформационного обеспечения проектирования, технологии геоинформационного моделирования производственных нефтегазодобывающих комплексов.
Концепция диссертационного исследования состоит в положении, которое утверждает возможность осуществления камеральных предпроектных изысканий на основе геоинформационно-картографического обеспечения проектирования с использованием ГИС-технологий, материалов дистанционного зондирования и фондовых картографических, графических и текстовых материалов.
Методы исследования. Картографическое обеспечение обустройства нефтегазовых месторождений опирается на методику геоинформационного картографирования, на международный опыт автоматизации проектирования, а также собственные камеральные исследования автора.
Основу компьютерного обеспечения составляют лицензионные программные продукты: ArcView GIS компании ESRI, для создания и обработки картографических материалов, профилей, каталогов строительных материалов, создания ГИС месторождения; MicroStation и Descartes компании Bentley и ERDAS Imagine компании LGGI для привязки карт и аэрокосмических изображений и их обработки; 3DS Max фирмы Descreet и AutoCAD фирмы Autodesk для создания трехмерных моделей; Photoshop фирмы Adobe для обработки растровых материалов и предпечатной подготовки; Corel Draw фирмы Corel Corporation для создания схем и работы с векторной графикой.
Фактический материал. В качестве материалов использовались: топографические карты масштаба 1:200 000 на территорию Красноярского края, космические изображения Landsat 7 ETM+, КФА-1000, литературные источники, тематические карты различных масштабов, собственные наработки автора в рамках работ по проектированию обустройства Юрубчено-Тохомского месторождения в фирме ЗАО «Кибер-С», отчетные материалы. Картографические и аэрокосмические материалы предоставлены фирмой ЗАО «Кибер-С».
Научная новизна работы заключается в разработке и апробации следующих методик:
-поиска месторождений грунтовых строительных материалов в камеральных условиях с использованием данных дистанционного зондирования – изыскания месторождений грунтовых строительных материалов основаны на совместном экспертном анализе данных дешифрирования многозональных космических снимков Landsat 7 ETM+, геологических карт различных масштабов и других фондовых материалов камеральными методами; - полуавтоматизированного создания продольных топографических профилей и каталогов месторождений строительных материалов с использованием ГИС-технологий – разработанная методика базируется на трехмерном моделировании местности, база данных выявленных месторождений, включающая набор качественных (тип полезного ископаемого, характеристика поверхности) и количественных (мощность вскрыши, площадь, мощность полезной толщи) характеристик, формируется с помощью набора подпрограмм на языке Avenue в среде ArcView GIS; -составления двуслойной карты инженерно-геологических условий – карты в масштабах до 1:50 000 создаются с использованием ГИС-технологий на основе фондовых материалов и данных дистанционного зондирования без проведения дополнительных полевых изысканий.При этом учитывался опыт геоинформационно-картографического обеспечения ранее осуществленных проектов других авторов, производилось обобщение методик геоинформационного картографирования применительно к проектированию.
Практическая значимость работы характеризуется непосредственным использованием всех разработанных материалов и методик для технического отчета по проекту «Обоснования инвестиций в строительство комплекса объектов сбора, подготовки, транспорта нефти и газа и утилизации газа Юрубчено-Тохомского месторождения», созданного ЗАО «Кибер-С» и внедренного ОАО «Востсибнефтегаз».
Методика камеральных изысканий грунтовых строительных материалов и прогнозы, полученные с помощью нее, позволяют получать ценные данные для снижения плотности разведочных скважин и соответственно значительного снижения стоимости полевых изысканий.
Методики полуавтоматизированного создания продольных топографических профилей и каталогов месторождений строительных материалов значительно снижаю сроки и затраты на производство проектных работ для объектов трубопроводного, железнодорожного и автодорожного транспорта, строительства.
Использование двуслойной карты инженерно-геологических условий позволяет одновременно определять типы комплексов пород на всей 10-метровой толще, находящейся в интересах трубопроводного и автодорожного строительства.
Эти методики внедрены в ЗАО «Кибер-С».
Апробация результатов исследования. Положения и выводы диссертации прошли апробацию на международной конференции «ИнтерКарто/ИнтерГИС 12: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт», 2006 г., Калининград, Берлин. По теме диссертации опубликованы 5 работ.
Объем и структура работы. Диссертация объемом 125 страниц состоит из введения, трех глав, объединяющих 6 разделов, заключения, списка использованных источников и 9 приложений. Включает 19 рисунков и 2 таблицы. Список библиографических источников насчитывает 118 наименований. Работа выполнена в НИЛ Комплексного картографирования МГУ им. М.В. Ломоносова.
Характеристики диссертации
Тип
Предмет
Учебное заведение
Семестр
Просмотров
152
Скачиваний
4
Размер
2,06 Mb
Список файлов
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать
Начать зарабатывать