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摘 要：在当前的油田井位测量与数据处理当中，存在着一定的问题，制约了油田的勘探和开采。而对GPS技术进行应用，能够有效的解决这些问题。利用计算机技术、通信技术、GPS技术，能够对井位管理和井位测量子系统进行构建，从而解决数据采集和数据处理过程中存在的数据使用、转移、存储等方面的问题。通过实践研究证明，GPS技术在油田井位测量和数据处理当中，具有十分良好的灵活性、机动性和准确性，对于油田的勘探和开采工作十分有利。
关键词：GPS技术；油田井位测量；数据处理
GPS全球定位系统使美国研究的新一代卫星定位与导航系统，具有很多方面的优势，在诸多不同领域当中，都发挥着十分重要的作用。利用GPS-RTK技术进行油田井位测量，具有较高的定位精确度和较短的测量时间。而在相关的数据处理和数据采集过程中，所采用的使第三方软件。这些软件在数据的使用、转移、存储等方面，存在着很多的不便，也无法在工区底图中对井位的测量和分部进行显示。因此，可将数据处理、数据采集模块与GPS技术相结合，提高相关工作的便利性。
一、方案设计
文章的方案设计采用的使Garmin公司所生产的GPSM AP 60CS机型其单机定位在5米以下，数据更新频率为每秒一次。流动站采用单个的GPS设备，在主机和GPS设备之间建立实时通信，GPS设备将实时的时间、速度、位置等数据向主机以每秒一次的速度进行发送。有效的GPS数据在到达主机之后，主机再将这些数据传输给数据处理模块，对数据进行一系列处理，从而在项目系统当中获得使用的坐标数据。在工区底图当中，GPS设备当前的位置以图标的形式显示，如果处在合适的位置，则对井位数据进行获取，同时对其进行保存。根据实际作业流程，该方案可以分为几个方面，分别为数据采集、数据处理、工区底图井位显示、井位初测、井位坐标保存。
二、数据采集
（一）GPS设备与主机的数据通信
在选用的GPS设备当中，具有两种通信方式，分别为USB接口和串口。同时，还具有Garmin设备接口说明和USB接口驱动程序。在Garmin设备接口说明当中，对GPS接收机和主机数据通信之间的协议进行了严格的定义。协议主要分为三层，具体为应用层、连接层和物理层。在GPS设备与主机之间，主要有两种数据通信方案，一种是通过USB接口与主机进行通信，另一种使通过串口与主机进行通信。目前，比较常用的通信方式是利用串口进行通信。不过，在户外探井的过程中，笔记本电脑是主要的应用设备。因此，USB接口正在不断的取代串行端口的作用。在大多数笔记本当中，已经省去了串行端口的功能。因此，在油田井位初测当中，采用USB接口的方式与主机进行通信。
（二）PVT数据的获取
GPS设备当前的时间、速度、位置等信息数据，就是PVT数据。GPS设备需要先与主机建立通信连接，之后才能够获取准确的PVT数据。主机将会向GPS设备发送一个Pid Start Session数据包，向GPS发送通信连接的建立信号。此时，GPS设备在连接无误切工作正常的状态下，对主机发送的请求进行相应，将Pid Start Session数据包发送到中断管道当中。主机在对中断管道进行监测的过程中，接收到Pid Start Session数据包，就完成了通信连接的建立。
在GPS设备当中，对于和主机之间PVT数据的传送，采用的是设备接口说明中的A800应用层协议来完成的。该协议的具体定义为：当主机开启PVT数据传送时，相应命令包被发送，针对PVT的传输对GPS设备进行通知。GPS设备在对其进行响应之后，PVT数据包向主机以每秒一次的速度发送。当主机中职PVT数据传送时，相应的命令包被发送，针对PVT数据传输的中断对GPS设备进行通知。在数据域当中，D800 Pvt Data Type自定義类型为数据类型，对GPS设备当前的状态进行指明的信息存在于该类型当中。主机定位的完成，通过对实时PVT数据的获取来实现。
三、数据处理和井位绘制
WGS84大地坐标使GPS定位数据，属于地心坐标系的范畴，地球质心与其原点重合。这样，能够使测得的大地、海图、地图测量数据具有相同的基准。参心坐标系使我国较为常用的一种坐标系，地球质心与其原点不重合。因此，我国常用的坐标系与WGS84是属于不同种类的坐标系。因此，在尺度变化、空间直角坐标系各轴的方向等方面，都存在着一定的差异。在布井系统当中，数据服务要采用GPS技术进行提供，就要相应的转变坐标。如果GPS定位点显示在电子地图上，平面投影也需要进行。
北京54坐标系应用在该项目系统当中，同时井位信息需要显示在电子工区底图当中。因此，不但要利用北京54坐标系来替代WGS84坐标系，同时还需要进行平面投影。在转换坐标过程中，采用布尔莎—沃尔夫其参数的方式进行转换，利用高斯投影进行平面投影。利用Delphi中的绘图功能来绘制工区底图，采用逻辑二维平面坐标系统表示工区底图，其中CDP号用X轴代表，线号则用Y轴代表。井位位置的CDP号和线号利用井位平面直角坐标求得，然后将其输入值计算屏幕像素坐标。根据像素坐标，将井位精确绘制在屏幕中，井位分布则通过直观的图形方式体现。
四、结语
在油田井位测量与数据处理工作当中，GPS技术的应用具有十分重要的意义。它能够帮助获取实时的井位信息，对井位移动的灵活性和机动性具有极大的提高作用。在应用当中根据实际情况，进行合理的调整，对于油田的井位测量和数据处理都具有极大的帮助。
参考文献
[1] 魏红雨.基于GPS的油田井位部署与管理的研究与实现[D].吉林大学，2013.
[2] 杜大鹏.GPS-RTK技术在石油天然气井位测量中的应用[J].江汉石油职工大学学报，2012（06）：47-49.
[3] 杨阳.分析GPS在油田井位测量上的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2014（02）：48.
关键词：GPS技术；油田井位测量；数据处理
GPS全球定位系统使美国研究的新一代卫星定位与导航系统，具有很多方面的优势，在诸多不同领域当中，都发挥着十分重要的作用。利用GPS-RTK技术进行油田井位测量，具有较高的定位精确度和较短的测量时间。而在相关的数据处理和数据采集过程中，所采用的使第三方软件。这些软件在数据的使用、转移、存储等方面，存在着很多的不便，也无法在工区底图中对井位的测量和分部进行显示。因此，可将数据处理、数据采集模块与GPS技术相结合，提高相关工作的便利性。
一、方案设计
文章的方案设计采用的使Garmin公司所生产的GPSM AP 60CS机型其单机定位在5米以下，数据更新频率为每秒一次。流动站采用单个的GPS设备，在主机和GPS设备之间建立实时通信，GPS设备将实时的时间、速度、位置等数据向主机以每秒一次的速度进行发送。有效的GPS数据在到达主机之后，主机再将这些数据传输给数据处理模块，对数据进行一系列处理，从而在项目系统当中获得使用的坐标数据。在工区底图当中，GPS设备当前的位置以图标的形式显示，如果处在合适的位置，则对井位数据进行获取，同时对其进行保存。根据实际作业流程，该方案可以分为几个方面，分别为数据采集、数据处理、工区底图井位显示、井位初测、井位坐标保存。
二、数据采集
（一）GPS设备与主机的数据通信
在选用的GPS设备当中，具有两种通信方式，分别为USB接口和串口。同时，还具有Garmin设备接口说明和USB接口驱动程序。在Garmin设备接口说明当中，对GPS接收机和主机数据通信之间的协议进行了严格的定义。协议主要分为三层，具体为应用层、连接层和物理层。在GPS设备与主机之间，主要有两种数据通信方案，一种是通过USB接口与主机进行通信，另一种使通过串口与主机进行通信。目前，比较常用的通信方式是利用串口进行通信。不过，在户外探井的过程中，笔记本电脑是主要的应用设备。因此，USB接口正在不断的取代串行端口的作用。在大多数笔记本当中，已经省去了串行端口的功能。因此，在油田井位初测当中，采用USB接口的方式与主机进行通信。
（二）PVT数据的获取
GPS设备当前的时间、速度、位置等信息数据，就是PVT数据。GPS设备需要先与主机建立通信连接，之后才能够获取准确的PVT数据。主机将会向GPS设备发送一个Pid Start Session数据包，向GPS发送通信连接的建立信号。此时，GPS设备在连接无误切工作正常的状态下，对主机发送的请求进行相应，将Pid Start Session数据包发送到中断管道当中。主机在对中断管道进行监测的过程中，接收到Pid Start Session数据包，就完成了通信连接的建立。
在GPS设备当中，对于和主机之间PVT数据的传送，采用的是设备接口说明中的A800应用层协议来完成的。该协议的具体定义为：当主机开启PVT数据传送时，相应命令包被发送，针对PVT的传输对GPS设备进行通知。GPS设备在对其进行响应之后，PVT数据包向主机以每秒一次的速度发送。当主机中职PVT数据传送时，相应的命令包被发送，针对PVT数据传输的中断对GPS设备进行通知。在数据域当中，D800 Pvt Data Type自定義类型为数据类型，对GPS设备当前的状态进行指明的信息存在于该类型当中。主机定位的完成，通过对实时PVT数据的获取来实现。
三、数据处理和井位绘制
WGS84大地坐标使GPS定位数据，属于地心坐标系的范畴，地球质心与其原点重合。这样，能够使测得的大地、海图、地图测量数据具有相同的基准。参心坐标系使我国较为常用的一种坐标系，地球质心与其原点不重合。因此，我国常用的坐标系与WGS84是属于不同种类的坐标系。因此，在尺度变化、空间直角坐标系各轴的方向等方面，都存在着一定的差异。在布井系统当中，数据服务要采用GPS技术进行提供，就要相应的转变坐标。如果GPS定位点显示在电子地图上，平面投影也需要进行。
北京54坐标系应用在该项目系统当中，同时井位信息需要显示在电子工区底图当中。因此，不但要利用北京54坐标系来替代WGS84坐标系，同时还需要进行平面投影。在转换坐标过程中，采用布尔莎—沃尔夫其参数的方式进行转换，利用高斯投影进行平面投影。利用Delphi中的绘图功能来绘制工区底图，采用逻辑二维平面坐标系统表示工区底图，其中CDP号用X轴代表，线号则用Y轴代表。井位位置的CDP号和线号利用井位平面直角坐标求得，然后将其输入值计算屏幕像素坐标。根据像素坐标，将井位精确绘制在屏幕中，井位分布则通过直观的图形方式体现。
四、结语
在油田井位测量与数据处理工作当中，GPS技术的应用具有十分重要的意义。它能够帮助获取实时的井位信息，对井位移动的灵活性和机动性具有极大的提高作用。在应用当中根据实际情况，进行合理的调整，对于油田的井位测量和数据处理都具有极大的帮助。
参考文献
[1] 魏红雨.基于GPS的油田井位部署与管理的研究与实现[D].吉林大学，2013.
[2] 杜大鹏.GPS-RTK技术在石油天然气井位测量中的应用[J].江汉石油职工大学学报，2012（06）：47-49.
[3] 杨阳.分析GPS在油田井位测量上的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2014（02）：48.