海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測方案

1、海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測方案海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測的內(nèi)容、目的與意義1.1變形監(jiān)測的基本概念鉆井平臺(tái)變形的概念：變形是自然界的普遍現(xiàn)象，它是指鉆井平臺(tái)在各種荷 載作用下，其形狀、大小及位置在時(shí)空域中的變化。鉆井平臺(tái)的變形在一定范圍 內(nèi)被認(rèn)為是允許的，如果超出允許值，則可能引發(fā)災(zāi)害。鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測的概念：鉆井平臺(tái)的變形監(jiān)測，就是利用測量與專用儀器 和方法對變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)視觀測的工作。其任務(wù)是確定在各種荷載和外 力作用下，鉆井平臺(tái)的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時(shí)間特征。變形監(jiān)測 工作是人們通過變形現(xiàn)象獲得科學(xué)認(rèn)識(shí)、檢驗(yàn)理論和假設(shè)的必要手段。1.2變形監(jiān)測的目的意義科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)地分析和預(yù)

2、報(bào)鉆井平臺(tái)的變形狀況，對鉆井平臺(tái)運(yùn)營管理 極為重要，其研究成果對預(yù)防自然災(zāi)害及了解變形機(jī)理是極為重要的。同時(shí)變形 監(jiān)測為鉆井平臺(tái)安全性診斷提供必要信息，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，從而采取措施來 消除隱患。變形監(jiān)測除了作為判斷其安全的作用之外，還是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工的重 要手段。鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測技術(shù)及及方法2.1海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測特點(diǎn)海上鉆井平臺(tái)位置位于海上這一特點(diǎn)，與陸地進(jìn)行變形檢測有著顯著不同 點(diǎn)。陸地常用的一些儀器設(shè)備不能夠滿足海上鉆井平臺(tái)的監(jiān)測。由于平臺(tái)上只能 設(shè)置觀測點(diǎn)，不能設(shè)置控制點(diǎn)，所以水準(zhǔn)儀和全站儀無法進(jìn)行海上鉆井平臺(tái)檢測。 這樣相對于陸地變形監(jiān)測來說有很大局限性，可以說這是海上鉆井平臺(tái)變

3、形監(jiān)測 的難點(diǎn)與特點(diǎn)。2.2海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測技術(shù)隨著科技發(fā)展，GPS技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，使得GPS觀測可以很好的解決 海上鉆井平臺(tái)變形檢測這一問題。自從上世紀(jì)80年代以來，尤其是進(jìn)入90年代 后，GPS衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，在空間定位技術(shù)方面引起 了革命性的變化。用GPS同時(shí)測定三維坐標(biāo)的方法將測繪定位技術(shù)從陸地和近海 擴(kuò)展到整個(gè)海洋和外層空間，從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從單點(diǎn)定位擴(kuò)展到局部與廣域 差分，從事后處理擴(kuò)展到實(shí)時(shí)（準(zhǔn)實(shí)時(shí)）定位與導(dǎo)航，絕對和相對精度擴(kuò)展到米 級(jí)、厘米級(jí)乃至亞毫米級(jí)，從而大大拓寬了它的應(yīng)用范圍和在各行各業(yè)中的作用。 數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和以GPS為

4、代表的空間定位技術(shù)的日益發(fā)展和完善， 使得GPS法由原來的周期性觀測走向高精度、實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測成為可能。 GPS監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)：（1）測站間無需同時(shí)通視。對于傳統(tǒng)的地表變形監(jiān)測方法，點(diǎn) 之間只有通視才能進(jìn)行觀測，而運(yùn)用GPS測一個(gè)顯著特點(diǎn)就是點(diǎn)之間無需保持通 視，只需保證測站上空開闊即可。（2）可同時(shí)提供監(jiān)測點(diǎn)的三維位移信息。在運(yùn) 用傳統(tǒng)方法進(jìn)行變形監(jiān)測時(shí)，平面位移和垂直位移是采用不同方法分別進(jìn)行監(jiān)測, 這樣不僅監(jiān)測的周期長、工作量大，而且監(jiān)測的時(shí)間和點(diǎn)位也很難保持一致，為變 形分析增加了難度。采用GPS可同時(shí)精確測定監(jiān)測點(diǎn)的三維位移信息。（3）可 以全天候監(jiān)測。GPS測量不受氣候條件限制,

5、不論起霧刮風(fēng)還是雨雪天氣,均可正 常監(jiān)測，配備防雷電設(shè)施后,GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)長期的全天候觀測。（4） 監(jiān)測精度高。（5）操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測自動(dòng)化。GPS接收機(jī)的自動(dòng)化程度越 來越高，便于安置和操作。GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)方式可劃分為周期性和連續(xù)性兩種模式1）周期性變形監(jiān)測與傳統(tǒng)的變形監(jiān)測網(wǎng)沒有多大區(qū)別，因?yàn)橛械淖冃误w的 變形極為緩慢，在局部時(shí)間域內(nèi)可以認(rèn)為是穩(wěn)定的，其監(jiān)測頻率可以是幾個(gè)月， 有的長達(dá)幾年，此時(shí)，采用GPS靜態(tài)相對定位法進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)處理與分析一般 都是事后的。2）連續(xù)性變形監(jiān)測指的是采用固定監(jiān)測儀器進(jìn)行長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，獲得 變形數(shù)據(jù)序列。雖然連續(xù)性監(jiān)測模式也是

6、對測點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性的觀測，但其觀測數(shù) 據(jù)是連續(xù)的，具有較高的時(shí)間分辨率。根據(jù)變形體的不同特征，GPS連續(xù)性監(jiān)測 可采用靜態(tài)相對定位和動(dòng)態(tài)相對定位兩種數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行觀測，一般要求變形 響應(yīng)的實(shí)時(shí)性，它為數(shù)據(jù)解算和分析提出了更高要求。海上鉆井平臺(tái)變形監(jiān)測方法3.1海上鉆井平臺(tái)控制點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)根據(jù)測區(qū)的地理位置、形狀大小，今后發(fā)展遠(yuǎn)景，測量成果使用的精度要求， 完成任務(wù)的期限以及生產(chǎn)上對控制點(diǎn)位置、密度的要求等。在海岸上布設(shè)基本控 制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，在海上鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵位置布設(shè)觀測點(diǎn)，通過對觀測點(diǎn)的監(jiān)測， 可以獲得鉆井平臺(tái)沉降與位移的情況。3.2海上鉆井平臺(tái)觀測方法根據(jù)海上鉆井平臺(tái)的特點(diǎn)，可以采用靜態(tài)GPS觀測，觀測時(shí)應(yīng)該滿足至少兩臺(tái) GPS安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上