由于油田地质勘探开发的深入，一些油田存储量已经无法适应油田的发展，必须对油田进行改造或扩建，对其进行现状测量，以便获得相关的设备和管线信息，为今后的油气开采工作提供依据。目前一般采用全站仪和GPS进行测量，采用了地面三维激光扫描技术，不但解决了油气站场内部设备和管线的测量盲点，也解决了站场局部高压区域测量人员不能到达等不利因素的影响。形成全面、完整的三维立体图像，更有利于长庆油田的后续开发。
1.三维激光扫描技术概述
1.1三维激光扫描技术的特性
在油田系统工程中，三维激光扫描技术的应用，主要表现为对油田管线和油田的实际状况进行探测和测量。油气开采地形测量、改扩建工程涉及工艺、设备、仪表、结构等多个领域，常规的现场调查精度不高，难以适应复杂的改造要求，而且调查数据也会受到主观因素的影响，需要花费大量的人力和时间。如果采用三维扫描仪进行现场调查，可以节省人力，提供更加真实的数据，现场还原度高、信息全面。
1.2点云数据的目标拼接
要获得完整的点云资料，通常要设置多个扫描点，每一个扫描点所收集到的数据都是以其本身的坐标系统为基础，这就要求将多个点的点云数据进行拼接。点云的拼接数据并非我们所要的，下一步要做的就是对其进行三维反向建模。同时，将反向建模的三维软件引入到三维环境中，以指导后续的工程设计，避免了新的管道、设备与现有的管道、设备发生矛盾。
2.利用三维激光扫描技术进行石油和天然气勘探的优越性
油田地质条件十分复杂，开采困难，常规的测量方法不仅工作量大，而且精度低、耗时长，很难保证工程质量。三维激光扫描技术是当今技术发展迅速的产物。它采用激光测距原理，将测量对象的三维坐标、反射率、纹理等数据和大量的密集的空间点数据进行快速重建，实现了对目标的三维模型、数字地形模型和各类图形数据的重建。与传统的测量方法相比，三维激光扫描技术能够更直观地反映出目标的真实数据，与目标的实际情况无限接近，多应用于状况复杂、检测精度要求高的领域[1]。
3.三维激光扫描技术在石油和天然气开采地形测量中的应用策略
3.1三维激光扫描
测绘员在接受委托后，要对油气开采现场进行现场地形的勘察，并依据场地面积、设备、管线的布置，合理设置测绘站的位置和数量。每个站必须有至少3个重叠内容，确保每个站的点云数据可以被合并成一个完整的坐标系。
三维激光扫描技术在石油和天然气储量区域进行空间测量，从而建立起三维立体模型。它能准确地反映出整个油田的所有数据，包括地面上的各种土地、地下的原油分布情况，为有关部门的工作提供了准确的帮助。三维激光技术与BIM技术的结合，是油气勘探领域中的一项关键的技术创新。
三维激光扫描技术还能真实反映石油储集区的地形状况、一次采油、二次采油等实际地质条件。可以说，在没有三维激光技术的情况下，油井的建立并不是百分之百的精确，常规的测量技术也无法保证绝对的准确率。
长庆油田利用三维激光扫描技术，可以对多个不同的空间点进行精确地测量，从而准确地测量出石油的储量和地下石油的分布，节省了工程造价，确保了项目的安全和质量[2]。
3.2反向建模
通过把激光扫描装置的数据输入到激光模型系统中进行反向建模，可以通过激光扫描数据直接生成智能完成的3D模型。该系统能够从PDMS系统中自动选取合适的设备，包括管道系统、钢结构、设备等，并与PDMS系统进行集成，实现了系统的无缝连接。
3.3创建新的地区模式
当施工完成相关主体结构建设后或结构的模型和设备到位后，即可进行油气管管道或者电缆等的安装。这一步骤不论是施工工艺还是管道的铺设，都应该遵循先主后次的顺序操作。
3.4整体协调安排
整体设备的平面布局，由工艺专家负责。根据油气开采场地的状况反向建模，明确了拆除区域、新建区域，油田内的具体情况、以及各地形小单元内的情况进行总体的协调布置安排。
3.5碰撞试验检查
通过对整个油田模型的碰撞试验，可以发现各个专业模型之间的直接碰撞情况，以及各个模型和预留空间之间的冲突。特别需要注意在这个过程中，要对新的管道和设备与不能拆除的管道和设备之间发生的冲突。发现问题及时进行修改处理。
3.6设计图和报表
基于3D模型，经过一次设定，下一次可以完成一键输出。根据实际需求，编制设备平面布置图、工艺施工图、电缆桥架各向布置图，减少了手工统计工作量，并能精确地作出工程概算[3]。
准确的数据是任何项目的基础，尤其是石油和天然气储量的测量，利用三维激光扫描技术构建三维立体模型，不但可以实时监控油气田的开采情况，而且还能确定采油工人的位置，保证其安全。
长庆油田在对油田现场进行现场模拟的过程中，采用3d激光测量仪器对现场进行测量，将现场的面积、体积、截面等信息进行绘制、核对，从而实时了解现场的情况，提高整个项目的风险处理能力和效率；与传统的二维测量方法相比，三维激光扫描技术明显更加符合数字时代的要求，不但测量精度得到了极大的提升，而且测量的速度也得到了大幅度提升，解决了以往难以实现的复杂地形测量的难题。
结束语：三维激光扫描技术具有低成本、低风险、高效率和高收益的特点。在我国的油气开采地面施工测量领域，这一技术尚未得到广泛应用。随着油田生产设施和下游生产设施的建设，改建和维护工作的不断增多，将三维激光扫描技术应用于油田开采的相关工作，不仅可以节省大量的人力和调查费用，还可以有效地提高施工的效率和质量。
参考文献：
[1]杨洋.三维激光扫描测量技术在油气开采地形测量中的应用[J].化学工程,2022,50(09):79.
[2]李鹏.基于三维激光扫描的数字化地形测量方法[J].北京测绘,2022,36(12):1709-1714.
[3]刘阳,王鹏飞.地形测量中三维激光扫描技术的应用[J].科技资讯,2022,20(08):66-68.
