試井?dāng)?shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用實(shí)踐

錢盛斌

[摘 要] 試井是油田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作的重要組成部分，是對(duì)油、氣、水井進(jìn)行測(cè)試和分析的總稱。測(cè)試內(nèi)容包括：產(chǎn)量、壓力、溫度、取樣等，是在油田開發(fā)過程中正確認(rèn)識(shí)油藏、評(píng)價(jià)油藏、有效合理開發(fā)油田、提高原油采收率的重要手段，因此，利用和管理好試井?dāng)?shù)據(jù)在油田生產(chǎn)中是相當(dāng)重要的。本文介紹了新疆油田試井?dāng)?shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)建設(shè)的意義、目標(biāo)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫及各功能模塊具體的實(shí)現(xiàn)過程。

[關(guān)鍵詞] 試井；數(shù)據(jù)管理；信息系統(tǒng)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 025

[中圖分類號(hào)] F270.7；TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）03- 0050- 04

1 引 言

經(jīng)過多年的勘探開發(fā)，新疆油田各采油廠積累了豐富的試井測(cè)試資料， 但這些資料的來源及分布比較分散。為了高效管理和使用現(xiàn)有資料，必須建立一個(gè)功能強(qiáng)大的綜合性試井?dāng)?shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)。從軟件工程的角度看，它是一個(gè)較復(fù)雜的信息系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)的采集與傳輸，資料解釋、分析、應(yīng)用，以及測(cè)試井相關(guān)信息的保存、維護(hù)、分析、加工、處理等工作。試井信息系統(tǒng)需要通過局域網(wǎng)，把大量的、孤立的、分散的信息集中高效地納入數(shù)據(jù)庫管理， 以直觀、形象的圖表形式和交互方式提供到油田用戶的計(jì)算機(jī)桌面上。

2 軟件目標(biāo)

系統(tǒng)以新疆油田公司數(shù)據(jù)中心 Oracle數(shù)據(jù)庫為核心，完成試井?dāng)?shù)據(jù)的獲取與管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上傳輸、流轉(zhuǎn)、審核、上報(bào)、統(tǒng)計(jì)分析處理、輸出圖表等目標(biāo)。增強(qiáng)試井信息數(shù)據(jù)獲得的全面性，便于業(yè)務(wù)人員對(duì)采油廠單井及區(qū)塊實(shí)施更加有效的開發(fā)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)提高油田開發(fā)效益、降低生產(chǎn)成本的目的。系統(tǒng)采用B/S開發(fā)模式，用戶不需安裝客戶端軟件，軟件維護(hù)只在服務(wù)端進(jìn)行，用戶使用Web瀏覽器訪問，通過Web頁上顯示的表格與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互操作，從數(shù)據(jù)庫獲取的信息能以文本、圖形、表格等形式在Web頁上展現(xiàn)，保證了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、靈活性、并發(fā)性和可擴(kuò)充性，建設(shè)目標(biāo)主要有以下幾項(xiàng)。

（1）建立有效的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)審核發(fā)布策略。

（2）建立有效的數(shù)據(jù)加載方案。

（3）建立與外部解釋軟件的數(shù)據(jù)訪問接口。

（4）實(shí)現(xiàn)程序、算法的分離。

（5）實(shí)現(xiàn)成果的網(wǎng)絡(luò)共享應(yīng)用，建立良好的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式。

（6）提供靈活的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、對(duì)比分析功能。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 擴(kuò)充性強(qiáng)、通用性強(qiáng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)管理。以往的應(yīng)用系統(tǒng)需要為每一個(gè)功能模塊編寫一段程序代碼，用戶是否具有該功能執(zhí)行權(quán)限都是在程序中控制的，管理流程的修改、系統(tǒng)功能的擴(kuò)展都需要改寫程序代碼，系統(tǒng)維護(hù)難度較大。系統(tǒng)采用了新的開發(fā)、設(shè)計(jì)方案，通過系統(tǒng)功能管理模塊，實(shí)現(xiàn)功能節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)定義、動(dòng)態(tài)修改，不需改寫程序代碼，系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)充性。

3.2 采用 B/S 架構(gòu)，維護(hù)和升級(jí)方式簡(jiǎn)單

現(xiàn)在，軟件系統(tǒng)的升級(jí)頻度越來越快，系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)更加方便。試井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如果使用C/S結(jié)構(gòu)，采油廠需要安裝數(shù)十個(gè)客戶端，效率低并且工作量大，但B/S結(jié)構(gòu)軟件只需要在服務(wù)器上安裝軟件就可以了，工作量減少了，所有的操作和維護(hù)只需要對(duì)服務(wù)器進(jìn)行。

3.3 存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器、包、作業(yè)等 Oracle開發(fā)技術(shù)

存儲(chǔ)過程加強(qiáng)了 SQL 靈活性和功能性。它保證了數(shù)據(jù)的安全性和完整性，可完成復(fù)雜的運(yùn)算和判斷。通過存儲(chǔ)過程可以將一系列動(dòng)作一起執(zhí)行，保證了數(shù)據(jù)庫的完整性。存儲(chǔ)過程運(yùn)行前，數(shù)據(jù)庫已自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了優(yōu)化，改善了 SQL 語句的性能，降低網(wǎng)絡(luò)的通信量。使符合單位規(guī)則的運(yùn)算程序放入服務(wù)器中，便于集中控制。數(shù)據(jù)庫作業(yè)可以在規(guī)定的時(shí)間執(zhí)行操作，可把大工作量的數(shù)據(jù)庫操作安排在服務(wù)器低峰使用時(shí)執(zhí)行。在掌握業(yè)務(wù)流程的條件下，我們可以開發(fā)出更多的存儲(chǔ)過程和作業(yè)。

3.4 數(shù)據(jù)字典技術(shù)

采用數(shù)據(jù)元模型，建立了集數(shù)據(jù)流對(duì)象、業(yè)務(wù)流對(duì)象、控制對(duì)象于一體的字典描述機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流模型、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、信息發(fā)布等定制功能，通過字典管理器，可方便地?cái)U(kuò)充系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的通用性和延展性。

3.5 信息安全、統(tǒng)一認(rèn)證技術(shù)

Intranet授權(quán)用戶，無論是登錄油田門戶還是直接登錄本系統(tǒng)，只須錄入一次驗(yàn)證碼，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別用戶角色，并賦予相應(yīng)權(quán)限。該系統(tǒng)為用戶管理、數(shù)據(jù)管理、授權(quán)模式以及信息的組織都提供了完整的解決方案，尤其是該平臺(tái)強(qiáng)大的靈活定制功能、信息發(fā)布功能和嚴(yán)格的安全管理、統(tǒng)一認(rèn)證功能，既滿足了對(duì)多種類型信息靈活快速發(fā)布的要求，又滿足了對(duì)敏感信息的保密要求。

4 業(yè)務(wù)流程

本系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，采用分布式、多層應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)，并按照 B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)和程序安裝在服務(wù)器端，各個(gè)終端無需安裝，直接在 IE 瀏覽器中打開即可。

工作流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)則保存在服務(wù)器的 Oracle數(shù)據(jù)庫中，程序和數(shù)據(jù)的分離保證了數(shù)據(jù)安全，具體流程見圖 1。

5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

試井管理信息系統(tǒng)以一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫為中心運(yùn)行，選用油田統(tǒng)一應(yīng)用的Oracle 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，遵循新疆油田數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)要求，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮油田現(xiàn)有試井成果數(shù)據(jù)庫中已有數(shù)據(jù)資料， 在保持試井?dāng)?shù)據(jù)庫內(nèi)容完整的前提下， 盡量避免不必要的數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，結(jié)合試井?dāng)?shù)據(jù)庫的特點(diǎn)，優(yōu)化測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)上強(qiáng)化接口的可擴(kuò)展性。同時(shí)建立一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用流程，與整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)融為一體。

6 系統(tǒng)主要功能

建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。按照試井?dāng)?shù)據(jù)采集行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建立Oracle數(shù)據(jù)庫，通過應(yīng)用層的功能模塊采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、文本導(dǎo)入等手段，把復(fù)雜多樣、格式多變的試井?dāng)?shù)據(jù)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫管理，規(guī)范統(tǒng)一。所有的試井?dāng)?shù)據(jù)集中于服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)的所有功能均集中在服務(wù)器上運(yùn)行，用戶在任何一臺(tái)聯(lián)入該網(wǎng)站的計(jì)算機(jī)上通過Web瀏覽器操作就可以辦公，客戶機(jī)上只需要Web瀏覽器即可。

6.1 數(shù)據(jù)錄入具備以下功能

（1）數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)要完成生產(chǎn)測(cè)試及試井?dāng)?shù)據(jù)錄入、查詢、文件上傳、報(bào)表輸出等功能。

（2）錄入的數(shù)據(jù)需要實(shí)現(xiàn)新增、修改、刪除、導(dǎo)入、導(dǎo)出、批量錄入、批量修改、查詢、數(shù)據(jù)篩選、排序等功能。

（3）數(shù)據(jù)體、圖件以及報(bào)告等數(shù)據(jù)以外部文件的形式，通過數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)的上傳功能，傳至文件服務(wù)器上存儲(chǔ)，文件名按新制定的《生產(chǎn)測(cè)試及試井?dāng)?shù)據(jù)提交規(guī)范》的要求命名。

6.2 數(shù)據(jù)發(fā)布具備以下功能

（1）樹節(jié)點(diǎn)收縮功能：在信息發(fā)布系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)目錄樹節(jié)點(diǎn)全部收縮，不要展開。

（2）查詢功能：在信息發(fā)布子系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)按完成單位、年度、項(xiàng)目名稱、井號(hào)進(jìn)行快速查詢?yōu)g覽，以及數(shù)據(jù)體、圖件和報(bào)告的文件打開和下載功能。

（3）目錄管理功能：能讓用戶在一個(gè)頁面上，就可了解某個(gè)項(xiàng)目的成果現(xiàn)狀分布，其中功能按鈕突出顯示則表示有成果數(shù)據(jù)，若為陰影則無數(shù)據(jù)。

（4）圖冊(cè)播放功能：圖冊(cè)播放可實(shí)現(xiàn)JPG格式圖片自動(dòng)播放或手工任意選擇播放，并能實(shí)現(xiàn)圖片的拖拽功能。

（5）報(bào)表生成功能：為了滿足用戶在瀏覽信息時(shí)，能在同一界面生成報(bào)表的需求，系統(tǒng)提供了在信息發(fā)布中生成報(bào)表的功能。

（6）曲線功能：能實(shí)現(xiàn)各種曲線的繪制。

6.3 典型功能實(shí)現(xiàn)舉例

（1）由于測(cè)試儀器的不同，產(chǎn)生的測(cè)試數(shù)據(jù)的文件格式有可能不一樣，測(cè)試的內(nèi)容、計(jì)量單位也各不相同，采集軟件可以通過手工配置靈活地將各式各樣的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式，然后再進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，處理完的數(shù)據(jù)由原來按記錄格式存儲(chǔ)改為用大文本字段存儲(chǔ)，節(jié)約了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，也便于管理，利于維護(hù)。

（2）示功圖是反映井下抽油泵工作狀況的一種圖形，由測(cè)試儀器測(cè)得；動(dòng)液面是指機(jī)采井在生產(chǎn)時(shí)油管與套管之間環(huán)形空間內(nèi)液面至井口的距離。通過示功圖分析，可以了解抽油裝置各項(xiàng)參數(shù)配置是否合理，抽油泵工作性能好壞，以及井下技術(shù)狀況變化等。把示功圖與動(dòng)液面資料結(jié)合進(jìn)行分析，可了解油層的供油能力。示功圖、動(dòng)液面資料在油井生產(chǎn)管理中起著舉足輕重的作用，是油井產(chǎn)能分析、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的最基礎(chǔ)資料。示功圖曲線的繪制功能是利用回放的載荷、位移數(shù)據(jù)繪制示功圖曲線，供用戶進(jìn)行分析對(duì)比。除了測(cè)試數(shù)據(jù)，其他計(jì)算所需數(shù)據(jù)自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫中提取，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)回放出功圖曲線，用戶只需要錄入幾個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)和解釋結(jié)果即可完成一口井的測(cè)試數(shù)據(jù)的錄入。

（3）試井信息系統(tǒng)綜合查詢平臺(tái)。為了便于對(duì)試井資料的查詢， 提高試井?dāng)?shù)據(jù)的使用率， 根據(jù)油田各開發(fā)單位對(duì)試井?dāng)?shù)據(jù)信息的不同需要， 開發(fā)出多種試井?dāng)?shù)據(jù)信息查詢、瀏覽方式。查詢系統(tǒng)中的成果資料可以綜合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)單井或井組各種試井資料和成果的查詢、瀏覽， 并通過單井歷次試井資料、區(qū)域鄰井資料的對(duì)比，為地層壓力變化、產(chǎn)能評(píng)價(jià)等開發(fā)需要提供基本信息和依據(jù)，對(duì)生產(chǎn)指導(dǎo)和開發(fā)提供輔助分析功能。

信息的查詢、瀏覽可以按不同的分類來組織和導(dǎo)航， 從業(yè)務(wù)的角度來看， 有基礎(chǔ)信息、試井測(cè)試數(shù)據(jù)等。從主體的級(jí)別上來看， 有局級(jí)單位、二級(jí)單位、采油區(qū)隊(duì)、區(qū)塊、井組、單井等。軟件的導(dǎo)航采用這兩條線索， 以主體的級(jí)別為主， 提供多種導(dǎo)航和信息瀏覽方式。

通過通用查詢可以查詢數(shù)據(jù)庫中各個(gè)表的字段， 也可以通過自定義SQL來實(shí)現(xiàn)查詢， 查詢的結(jié)果可以轉(zhuǎn)換為Execl文件。按數(shù)據(jù)庫的搜索字段（關(guān)鍵詞） 檢索， 對(duì)于數(shù)據(jù)庫中的任何數(shù)據(jù)， 都可以查詢出來， 可以根據(jù)條件生成統(tǒng)計(jì)表格， 繪制各種統(tǒng)計(jì)圖，可以進(jìn)行基本油氣藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、歷史對(duì)比分析和同井組對(duì)比分析， 同時(shí)還可以按油藏管理部門所要求的報(bào)告格式輸出圖表。

7 結(jié)束語

通過開發(fā)推廣采油廠試井信息管理平臺(tái)，根據(jù)試井施工管理的特點(diǎn)，使試井業(yè)務(wù)從數(shù)據(jù)錄取、審核到信息發(fā)布的全過程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁透明管理。通過嚴(yán)格的用戶權(quán)限控制實(shí)現(xiàn)用戶的功能管理，在管理辦法上具有創(chuàng)新點(diǎn)。應(yīng)用這套系統(tǒng)后，由于信息傳遞加快，信息得到廣泛共享，測(cè)試工作效率大大提高，省去大量的紙張報(bào)表傳遞、電話詢問的工作量。對(duì)促進(jìn)以上部門工作方式的轉(zhuǎn)變，提高辦公效率有明顯的作用。

平臺(tái)綜合運(yùn)用了Internet 技術(shù)，采用Web Service 多層的B/S 體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合關(guān)系型分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle實(shí)現(xiàn)了試井?dāng)?shù)據(jù)的系統(tǒng)解釋、一體化數(shù)據(jù)管理、資料綜合分析與應(yīng)用功能。該平臺(tái)集成解釋軟件、多類型數(shù)據(jù)資源及綜合應(yīng)用功能。經(jīng)過幾年來的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了生產(chǎn)需要。本平臺(tái)的開發(fā)對(duì)提高監(jiān)測(cè)資料的解釋水平，改善生產(chǎn)數(shù)據(jù)及試井成果的應(yīng)用現(xiàn)狀，促進(jìn)油田數(shù)據(jù)信息資源管理的發(fā)展具有非常重要的作用，必將為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。