數(shù)據(jù)庫管理應(yīng)用集成信息平臺建設(shè)問題探析
數(shù)據(jù)庫管理的目的是為數(shù)據(jù)庫用戶提供一個(gè)可用性好、安全可靠、性能優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫環(huán)境。
摘要:為了實(shí)現(xiàn)油田勘探生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一化管理與應(yīng)用,使其最大限度的服務(wù)于油田勘探生產(chǎn)與科研工作的需要,吐哈油田從解決勘探生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一“采、存、管、用”的角度出發(fā)，進(jìn)行了油田勘探生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用集成信息平臺的建設(shè)工作，通過集成一體化數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用平臺的建設(shè),建成了油田級集成信息平臺,實(shí)現(xiàn)了油田勘探生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了有較高協(xié)同度的多個(gè)專業(yè)化應(yīng)用，在油田勘探生產(chǎn)決策和綜合研究工作中得到了良好的應(yīng)用。吐哈油田的實(shí)踐探索對油氣勘探企業(yè)級綜合信息平臺的技術(shù)與實(shí)現(xiàn)，做了有益的探索與嘗試，在方法和實(shí)現(xiàn)上均有創(chuàng)新。本文對該信息平臺的建設(shè)技術(shù)與應(yīng)用情況做了系統(tǒng)的介紹論述，對同類型信息平臺的建設(shè)和應(yīng)用具有一定參考和借鑒價(jià)值。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)模型;信息平臺;數(shù)據(jù)集成
引言
近20年間,IT技術(shù)在油氣田企業(yè)得到迅速的普及和運(yùn)用，各類信息化系統(tǒng)雨后春筍般的投入建設(shè)和應(yīng)用。在這個(gè)進(jìn)程中吐哈油田勘探生產(chǎn)領(lǐng)域也建立了大大小小的多個(gè)專業(yè)信息系統(tǒng)。一段時(shí)間以來，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、分散建設(shè)，多數(shù)系統(tǒng)規(guī)模較小，系統(tǒng)間信息不一致、數(shù)據(jù)不規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊現(xiàn)象普遍存在，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享性差、數(shù)據(jù)覆蓋面有限，應(yīng)用面不廣，信息系統(tǒng)發(fā)揮的作用有限。為了充分整合油田這些信息資源，使其發(fā)揮整體的合力，2009年吐哈油田開始考慮集成整合這些系統(tǒng)，進(jìn)行集中統(tǒng)一的油田勘探信息化建設(shè)工作。
一、平臺方案設(shè)計(jì)
(一)設(shè)計(jì)思路
集成信息平臺總體設(shè)計(jì)思路就是建立集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲與管理體系，實(shí)現(xiàn)油田勘探生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)的資源的集中存放與管理;建立集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)與應(yīng)用平臺，打通油田各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)交流和信息溝通的渠道，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用的集成。總的技術(shù)措施就是采用“大集中”與“大統(tǒng)一”的思路，構(gòu)建一體化的集成專業(yè)數(shù)據(jù)庫，完成數(shù)據(jù)資源建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)數(shù)據(jù)的正常化管理;構(gòu)建一體化集成信息平臺，通過集成與應(yīng)用開發(fā)，建立起集成的專業(yè)化應(yīng)用，有效支撐油田勘探生產(chǎn)。
(二)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)
1、數(shù)據(jù)范疇。平臺集成一體化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)首先要考慮的就是數(shù)據(jù)的范疇。油氣田企業(yè)的油氣生產(chǎn)活動涉及油田勘探、開發(fā)和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，涉及的油氣專業(yè)類別也比較多。吐哈油田根據(jù)油田勘探業(yè)務(wù)的實(shí)際將信息平臺涉及的數(shù)據(jù)類型確定為十大類：物探類數(shù)據(jù)、鉆井類數(shù)據(jù)、地質(zhì)錄井類數(shù)據(jù)、測井類數(shù)據(jù)、試油試采專業(yè)類數(shù)據(jù)、分析化驗(yàn)類數(shù)據(jù)、井下作業(yè)類數(shù)據(jù)、測試類數(shù)據(jù)、儲量類數(shù)據(jù)、綜合地質(zhì)類數(shù)據(jù)。
2、數(shù)據(jù)模型。平臺數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)重點(diǎn)參考了中國石油EPDM模型1.0版(石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型)的設(shè)計(jì)思想，結(jié)合油田各專業(yè)數(shù)據(jù)對象的實(shí)際，通過擴(kuò)展和新增的方式，完成了平臺數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)。
(三)平臺設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)管理層是信息平臺的最底層，主要實(shí)現(xiàn)各專業(yè)數(shù)據(jù)的存儲管理和采集管理。針對系統(tǒng)10類專業(yè)數(shù)據(jù)的不同特征設(shè)計(jì)了不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和采集管理。如地震數(shù)據(jù)體、地質(zhì)圖件、成果文檔等采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)體建立索引目錄，以文件體的形式管理數(shù)據(jù)體，通過索引目錄維護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)體的規(guī)范化管理等，而對于實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)，為了在線快速存取，則建立了獨(dú)立的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)庫。中間支持層是系統(tǒng)體現(xiàn)核心價(jià)值的部分，向上為應(yīng)用層提供可擴(kuò)展的服務(wù)、接口和組件，向下對數(shù)據(jù)層實(shí)施數(shù)據(jù)訪問和復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理。頂端應(yīng)用層是面向用戶的應(yīng)用，為用戶提供集成的專業(yè)化應(yīng)用功能，如數(shù)據(jù)檢索、查詢、瀏覽、下載及專業(yè)應(yīng)用等功能，是平臺主要功能的實(shí)現(xiàn)。整個(gè)信息平臺功能按照模塊化方式進(jìn)行構(gòu)建，各模塊功能相對獨(dú)立，易于維護(hù)和開發(fā)。
二、平臺建設(shè)實(shí)施
吐哈油田自2009年開始，從數(shù)據(jù)庫資源建設(shè)和平臺開發(fā)兩個(gè)方面分專業(yè)、分模塊逐年推進(jìn)平臺建設(shè)實(shí)施工作，至2016年全面建成。
(一)數(shù)據(jù)庫建設(shè)
信息平臺數(shù)據(jù)庫資源建設(shè)過程不僅涉及油田巨量歷史數(shù)據(jù)的入庫，還涉及當(dāng)前油田勘探生產(chǎn)新產(chǎn)生數(shù)據(jù)的入庫。
1、歷史數(shù)據(jù)建設(shè)。
2009之前，在吐哈油田近20年間的油氣生產(chǎn)活動中產(chǎn)生了大量專業(yè)歷史數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)以各種介質(zhì)的形式分散的存在放在油田檔案館、單位或個(gè)人的電腦、單個(gè)的信息系統(tǒng)中。為了將分散存在的這些歷史數(shù)據(jù)收集整理起來入庫，吐哈油田用時(shí)6年，花費(fèi)人工20人次/日，通過人工錄入和輔助電子化導(dǎo)入的方式，完成了近5000余口井的鉆、錄、測、試等8類井筒數(shù)據(jù)及單井技術(shù)文檔和成果文檔歷史數(shù)據(jù)的整理入庫;用時(shí)5年，花費(fèi)人工3人次/日，完成吐哈油田3373條二維地震測線、90個(gè)三維地震工區(qū)原始采集資料和2500余條二維地震測線、163個(gè)三維地震處理成果數(shù)據(jù)的整理入庫;完成97口井VSP資料的整理入庫;完成地震采集表層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)、測量成果數(shù)據(jù)等物探礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全部入庫。最終實(shí)現(xiàn)了油田井筒、物探、成果歷史數(shù)據(jù)的全面入庫，奠定了信息平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2、數(shù)據(jù)正常化建設(shè)。
數(shù)據(jù)的正常化，就是要實(shí)現(xiàn)油田勘探生產(chǎn)新產(chǎn)生數(shù)據(jù)的常態(tài)化入庫管理。為此吐哈油田設(shè)置專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)平臺數(shù)據(jù)的日常化采集入庫工作。對于平臺靜態(tài)數(shù)據(jù)的正常化入庫，用時(shí)1年建立起了一套油田11類專業(yè)數(shù)據(jù)管理制度和規(guī)范，將專業(yè)數(shù)據(jù)的歸檔入庫各個(gè)環(huán)節(jié)制度化，保證數(shù)據(jù)采集入庫的正常開展，并通過數(shù)據(jù)入庫月報(bào)的形式監(jiān)督制度規(guī)范的有效執(zhí)行。經(jīng)過近2年機(jī)制與規(guī)范的完善，信息平臺靜態(tài)數(shù)據(jù)歸檔入庫全面實(shí)現(xiàn)了正常化。對于平臺動態(tài)數(shù)據(jù)正常化入庫，分類梳理了動態(tài)數(shù)據(jù)的類別和數(shù)據(jù)產(chǎn)生的機(jī)理，逐個(gè)加以解決。
對于鉆、錄井井場動態(tài)數(shù)據(jù)的同步采集，利用作業(yè)隊(duì)伍已有的井場鉆、錄實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，開發(fā)部署了數(shù)據(jù)同步采集分發(fā)器，完成井場鉆、錄井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及隨鉆錄井?dāng)?shù)據(jù)的同步采集入庫;對于試油井場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，專門實(shí)施了采集系統(tǒng)的開發(fā)部署項(xiàng)目，即通過各類傳感器+視屏攝像頭+無線或有線通信+后臺軟件的形式完成試油井廠試油、壓裂、測試實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)的同步采集入庫;對于分析檢測及測井解釋等科研性數(shù)據(jù)，通過主動同步和即時(shí)數(shù)據(jù)上傳的機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集入庫。經(jīng)過近6年時(shí)間持續(xù)的歷史數(shù)據(jù)建設(shè)和數(shù)據(jù)正常化工作的開展，吐哈油田建成了規(guī)模達(dá)81TB的平臺動、靜態(tài)一體化數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了油田勘探專業(yè)數(shù)據(jù)的集成與統(tǒng)一集中化管理目標(biāo)。
(二)平臺功能開發(fā)
整個(gè)平臺功能的開發(fā)，依照三層架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，按功能模塊分步實(shí)施。頂端應(yīng)用層全部采用基于Web的開發(fā)方式實(shí)現(xiàn);中間支持層使用當(dāng)前流行的WebService技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和文檔數(shù)據(jù)的完全訪問，支持頂層應(yīng)用;底層數(shù)據(jù)管理層通過基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的Web訪問，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)十類專業(yè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存取管理，文檔、地震數(shù)據(jù)體及成果數(shù)據(jù)體等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)則根據(jù)其不同特征采用不同的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行索引化訪問管理。在平臺開發(fā)過程中廣泛采用了ActiveX控件開發(fā)技術(shù)和基于定制模板的報(bào)表在線發(fā)生成技術(shù)，針對井筒專業(yè)圖件、地質(zhì)平面圖件和地震剖面圖的繪制，專門研發(fā)了基于井筒地質(zhì)圖件繪制的專有插件、基于WEBGIS的平面圖形繪制插件和地震剖面繪制的專有插件來實(shí)現(xiàn)專業(yè)圖件的在線動態(tài)繪制。
三、應(yīng)用效果與前景
目前，集成信息化平臺在吐哈油田的生產(chǎn)管理、決策、綜合研究工作中獲得良好的應(yīng)用。信息平臺用戶使用量已超過155000余人次，用戶遍及油田22家單位，日均訪問量接近300人次。通過信息平臺為油田生產(chǎn)、科研累計(jì)提供井筒數(shù)據(jù)服務(wù)214000余井次，提供文檔數(shù)據(jù)145000余份，提供地震數(shù)據(jù)服務(wù)累計(jì)達(dá)866個(gè)項(xiàng)目，數(shù)據(jù)總量累計(jì)超230TB，輔助了油田生產(chǎn)科研工作的高效開展。目前信息平臺已成為油田生產(chǎn)管理、決策和綜合研究工作的重要輔助工具平臺。
四、結(jié)論
現(xiàn)階段企業(yè)信息化建設(shè)正在從數(shù)據(jù)高度集成階段逐步邁向信息高度共享階段，吐哈油田勘探集成化信息平臺建設(shè)應(yīng)用實(shí)踐，是對構(gòu)建企業(yè)級信息平臺的有益探索和嘗試。
參考文獻(xiàn)：
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