化驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分析

王繼鵬+金云智

摘 要 分析化驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)庫是石油企業(yè)勘探開發(fā)一體化建設(shè)的一部分，是石油企業(yè)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)工程。分析化驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是依據(jù)石油企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)場景，運(yùn)用先進(jìn)對(duì)象建模分析方法和模型設(shè)計(jì)思想，完成分析化驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)庫的分析和設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞 分析化驗(yàn)；業(yè)務(wù)域；POSC Epicentre邏輯模型；業(yè)務(wù)活動(dòng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）04-0017-02

1 業(yè)務(wù)對(duì)象分析

庫房中儲(chǔ)存的樣品主要是巖石樣和流體樣，根據(jù)取樣方式的不同可以把巖石樣分為巖心樣、壁心樣、巖屑樣和露頭樣，把流體樣分為常溫常壓流體樣和高溫高壓（統(tǒng)稱PVT）樣，根據(jù)流體相態(tài)又可以把流體樣分為油樣、氣樣和水樣。

分析化驗(yàn)所使用的樣品是小樣，也叫做實(shí)驗(yàn)用樣，是大塊巖石樣或大桶流體樣中的一部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和要求，可以把小樣分為水平樣和垂直樣。

2 分析化驗(yàn)項(xiàng)目分析

根據(jù)樣品的類型可以把分析化驗(yàn)分為流體樣實(shí)驗(yàn)、巖石樣實(shí)驗(yàn)和巖石樣-流體相共存實(shí)驗(yàn)3種。

2.1 流體樣實(shí)驗(yàn)

流體樣實(shí)驗(yàn)是對(duì)從井筒或地面上取得的流體樣進(jìn)行分析的，研究井筒中流體的特性，為油氣田開發(fā)前期設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，為生產(chǎn)井提供產(chǎn)能分配或井下作業(yè)提供基本數(shù)據(jù)支持。

根據(jù)流體取樣方式的不同，把流體樣實(shí)驗(yàn)分為常溫常壓流體實(shí)驗(yàn)和PVT實(shí)驗(yàn)，由于流體相可以分為油相、氣相和水相，所以流體實(shí)驗(yàn)又細(xì)分為常溫常壓油樣實(shí)驗(yàn)、常溫常壓氣樣實(shí)驗(yàn)、常溫常壓水樣實(shí)驗(yàn)、原油PVT實(shí)驗(yàn)、易揮發(fā)油PVT實(shí)驗(yàn)和凝析氣PVT實(shí)驗(yàn)。

2.2 巖石樣實(shí)驗(yàn)

巖石樣實(shí)驗(yàn)是對(duì)鉆井過程中取到的巖石所進(jìn)行的分析或鑒定，是地層巖石特性最直接、最準(zhǔn)確的表現(xiàn)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的不同，把巖石實(shí)驗(yàn)分為常規(guī)巖心分析、特殊巖心分析、巖石地化分析等。

2.3 巖石樣-流體相共存實(shí)驗(yàn)

巖石樣-流體相共存實(shí)驗(yàn)是分析巖石在以不同的流體相作用下，所呈現(xiàn)出來的巖石的潤濕性和聯(lián)通性等，主要有毛管壓力實(shí)驗(yàn)和相對(duì)滲透率實(shí)驗(yàn)等。

根據(jù)流體相作用方式的不同可以分為壓汞法和驅(qū)替法，驅(qū)替實(shí)驗(yàn)分為油驅(qū)替水、水驅(qū)替油和氣驅(qū)替水等。

3 業(yè)務(wù)分析

業(yè)務(wù)分析是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基石，只有業(yè)務(wù)分析好，才能設(shè)計(jì)出滿足需要的業(yè)務(wù)模型。根據(jù)工作內(nèi)容可以把業(yè)務(wù)分析分為業(yè)務(wù)調(diào)研、業(yè)務(wù)劃分、業(yè)務(wù)活動(dòng)分析和數(shù)據(jù)分析。

3.1 業(yè)務(wù)調(diào)研

確定分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)調(diào)研范圍和調(diào)研內(nèi)容，形成業(yè)務(wù)調(diào)研清單，并制定業(yè)務(wù)調(diào)研模板。業(yè)務(wù)調(diào)研模板是業(yè)務(wù)調(diào)研的依據(jù)，必須要包含業(yè)務(wù)名稱、業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)應(yīng)用情況等。在執(zhí)行調(diào)研時(shí)，按照業(yè)務(wù)調(diào)研模板內(nèi)容，詳細(xì)了解分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀、數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀、應(yīng)用現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)管理機(jī)制等，并收集相關(guān)資料（報(bào)表、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)規(guī)范等）。

3.2 業(yè)務(wù)劃分

根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)研情況對(duì)分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)域進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分，劃分為一級(jí)業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)活動(dòng)，一級(jí)業(yè)務(wù)主要有常規(guī)巖心分析、特殊巖心分析、巖石地化分析、油氣地化分析、巖礦分析、同位素分析、巖石力學(xué)分析、古生物分析、油氣水分析和流體PVT分析等。

業(yè)務(wù)活動(dòng)是對(duì)一級(jí)業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)分，直至劃分到不能再分為止。如一級(jí)業(yè)務(wù)常規(guī)巖心分析包含有巖石物性分析、巖心伽瑪測定和巖心CT掃描等。

3.3 業(yè)務(wù)活動(dòng)分析

根據(jù)業(yè)務(wù)劃分得到一個(gè)個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)，每一個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)都有自己的業(yè)務(wù)含義和業(yè)務(wù)范圍。業(yè)務(wù)活動(dòng)分析就是要詳細(xì)分析每一個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)流程，如業(yè)務(wù)活動(dòng)的時(shí)間、地點(diǎn)、參與人員、業(yè)務(wù)規(guī)則、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。如巖石物性分析是實(shí)驗(yàn)員（who）收到分析化驗(yàn)任務(wù)后（when），在實(shí)驗(yàn)室（where）根據(jù)樣品基本信息和檢測任務(wù)單的要求對(duì)巖心樣品（which）進(jìn)行巖石孔隙度、滲透率、含油飽和度、密度、碳酸鹽巖含量的分析化驗(yàn)，形成巖石物性分析成果數(shù)據(jù)表和業(yè)務(wù)分析報(bào)告（what），為表征巖石孔隙的發(fā)育程度、儲(chǔ)集流體的通過能力和巖石滲流特征提供重要參數(shù)，為儲(chǔ)量計(jì)算、采收率確定等提供參數(shù)依據(jù)（why）。

3.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集和現(xiàn)有專業(yè)數(shù)據(jù)庫物理表進(jìn)行詳細(xì)分析，業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集分析是對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，規(guī)范業(yè)務(wù)活動(dòng)輸入數(shù)據(jù)集和輸出數(shù)據(jù)集，形成業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集；現(xiàn)有專業(yè)數(shù)據(jù)庫物理表分析是對(duì)現(xiàn)有在用專業(yè)數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，分析出專業(yè)數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)表的實(shí)際業(yè)務(wù)含義，具體是哪個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)產(chǎn)生的，對(duì)應(yīng)于業(yè)務(wù)活動(dòng)的哪個(gè)數(shù)據(jù)集，形成專業(yè)數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)表對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集的映射關(guān)系。

數(shù)據(jù)分析表如下：

業(yè)務(wù)活動(dòng) 輸入數(shù)據(jù) 輸出數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集 專業(yè)數(shù)據(jù)庫

巖石物性分析 檢測任務(wù)單 巖石物性

分析報(bào)告 巖石物性分析報(bào)告 文檔數(shù)據(jù)庫

實(shí)驗(yàn)樣品信息 巖石物性分析

成果數(shù)據(jù) 分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)庫

4 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分析到物理模型設(shè)計(jì)的所有過程，主要分為業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)、采集模型設(shè)計(jì)、邏輯模型設(shè)計(jì)和物理模型設(shè)計(jì)。

4.1 業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)研和分析成果，對(duì)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化梳理，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行詳細(xì)分析，完成從業(yè)務(wù)分析到業(yè)務(wù)模型的轉(zhuǎn)換，形成業(yè)務(wù)模型。

4.2 采集模型設(shè)計(jì)

制定業(yè)務(wù)模型中數(shù)據(jù)集合并原則，根據(jù)這些原則分析業(yè)務(wù)模型中需要合并的數(shù)據(jù)集，通過專業(yè)工具完成業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)集的合并工作，實(shí)現(xiàn)從業(yè)務(wù)模型到采集模型的轉(zhuǎn)換。業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)集合并原則：首先是業(yè)務(wù)活動(dòng)場景相同；其次是業(yè)務(wù)活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)項(xiàng)相似。

4.3 邏輯模型設(shè)計(jì)

通過對(duì)POSC Epicentre邏輯模型和PPDM模型的研究，結(jié)合石油企業(yè)業(yè)務(wù)實(shí)際，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)分析化驗(yàn)邏輯模型。邏輯模型主要分為對(duì)象模型、活動(dòng)模型和屬性模型。對(duì)象模型是對(duì)分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)域中所涉及到的業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象，提取出一個(gè)個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象，用前綴OOE_表示，如巖心的對(duì)象模型是OOE_Core等；活動(dòng)模型是對(duì)分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)域中所有業(yè)務(wù)場景進(jìn)行抽象，形成業(yè)務(wù)活動(dòng)編目，存儲(chǔ)在OOE_Activity實(shí)體里，具體的業(yè)務(wù)分析活動(dòng)只是業(yè)務(wù)活動(dòng)編目的具體實(shí)例。如巖石物性分析是業(yè)務(wù)活動(dòng)，***井巖心常規(guī)分析報(bào)告是業(yè)務(wù)活動(dòng)實(shí)例；屬性模型是業(yè)務(wù)活動(dòng)數(shù)據(jù)集中的相同數(shù)據(jù)項(xiàng)的抽象，提取出一個(gè)個(gè)屬性對(duì)象，使用前綴OOP_表示，如孔隙度的屬性模型是OOP_Porosity。

4.4 物理模型設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)從邏輯模型到物理模型的投影規(guī)則，依據(jù)投影規(guī)則實(shí)現(xiàn)邏輯模型到物理模型的轉(zhuǎn)換，投影出不同版本的數(shù)據(jù)庫，以支持不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理需求。常用的投影規(guī)則有直接投影、復(fù)制投影和合并投影，不同的實(shí)體具有不同的投影規(guī)則。在投影時(shí)，為了保證物理模型的最優(yōu)化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最少冗余，要求分析所有實(shí)體對(duì)應(yīng)的最優(yōu)投影規(guī)則，根據(jù)最優(yōu)投影規(guī)則一次投影出物理模型。

5 總結(jié)

分析化驗(yàn)對(duì)象數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是依據(jù)國際先進(jìn)的POSC Epicentre模型，根據(jù)對(duì)象設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的，具有對(duì)象的特征，能很好的滿足業(yè)務(wù)人員的使用習(xí)慣，為今后的勘探開發(fā)設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的支持。

參考文獻(xiàn)

[1]王海平.基于POSC的油田業(yè)務(wù)分析與建模方法[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2010.endprint