稠油熱采多信息數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)集成

李楊+馮強(qiáng)漢+陳龍+許曉宏+邵燕林

摘 要： 文章將多源多尺度的油氣藏信息進(jìn)行集成，并應(yīng)用于油氣藏開發(fā)管理與動(dòng)態(tài)分析。運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和.net編碼平臺(tái)，建立了稠油熱采多信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了多信息的集成與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新。為滿足不同部門人員對(duì)油氣藏信息的不同需求，采用異構(gòu)雙重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)稠油油藏多信息的分類分析運(yùn)用。將稠油熱采開發(fā)涉及的多信息集成管理于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為多技術(shù)部門的稠油開發(fā)分析及共享提供了平臺(tái)的支持。

關(guān)鍵詞： 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)； 油藏信息集成； .NET； 動(dòng)態(tài)集成

中圖分類號(hào)：TP311 文件標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）05-10-03

The dynamic integration of heavy oil thermal recovery multi-information database

Li Yang1， Feng Qianghan2， Chen Long2， Xu Xiaohong1， Shao Yanlin1

（1. College of Geosciences， Yangzte University， Wuhan， Hubei 430100， China； 2. The Third Gas Production Plant， PetroChinaChangqing Oilfield Company）

Abstract： In this paper， the information of multi-source and multi-scale oil and gas reservoirs is integrated and applied to the development， management and dynamic analysis of oil and gas reservoirs. Based on the database technology and .Net coding platform， a multi-information database of heavy oil thermal recovery is established， and the multi-information integration and real-time dynamic update are realized. In order to meet the different needs of different departments to the information of oil and gas reservoir， the heterogeneous database structure is used to realize the classification， analysis and using of multi-information of heavy oil reservoir. The multi-information of heavy oil thermal recovery are integrated and managed in the dynamic database， which provides departments with a support platform for the analysis and sharing of heavy oil development.

Key words： heterogeneous database； heavy oil thermal recovery； .net； dynamic integration

0 引言

油藏開發(fā)中，油氣藏信息為重要研究對(duì)象 [1]。提高油氣藏管理的信息化水平，已經(jīng)成為當(dāng)前各大石油企業(yè)的重要任務(wù)。油氣藏開發(fā)管理正朝著油藏工程信息集成化、動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析化等方向發(fā)展。當(dāng)前國(guó)內(nèi)石油企業(yè)在油藏開發(fā)管理過程中，面臨著以下的難題[2-9]：①動(dòng)態(tài)分析管理需查詢各種資料；②多井區(qū)塊開發(fā)分析所需資料急劇增加；③跟蹤分析管理困難，影響動(dòng)態(tài)調(diào)整效果；④油田信息資源共享困難；⑤異構(gòu)系統(tǒng)逐漸增多、集成難度大成本高[3]。石油勘探開發(fā)涉及多工作環(huán)節(jié)、多類軟件系統(tǒng)，以油藏描述為例，常見的相關(guān)軟件平臺(tái)有Discovery、petrel、GeoMap、Gxplorer等，這類軟件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，都是單獨(dú)建制，軟件之間難以共享數(shù)據(jù)。異構(gòu)系統(tǒng)之間難以實(shí)現(xiàn)信息交換，使得實(shí)現(xiàn)信息共享的技術(shù)難度較增大。各種系統(tǒng)、產(chǎn)品間的互操作性較差，相互間都難以配合[10]，使得油田內(nèi)的不同應(yīng)用系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的溝通。以上問題嚴(yán)重制約著油氣藏勘探開發(fā)工作的開展以及數(shù)字油藏建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，阻礙著油田信息化的建設(shè)。本文針對(duì)數(shù)字油藏建設(shè)中的難點(diǎn)，油藏多維、多尺度、多源數(shù)據(jù)的集成，基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與.net編碼平臺(tái)，開展熱采稠油油氣藏信息集成與開發(fā)分析運(yùn)用方法的研究。建立油氣藏多信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)油氣藏多信息的集成與動(dòng)態(tài)開發(fā)分析，搭建稠油熱采開發(fā)動(dòng)態(tài)分析與評(píng)價(jià)平臺(tái)，提高熱采稠油油藏管理與開發(fā)動(dòng)態(tài)分析的工作效率。

1 研究思路

在此基礎(chǔ)上集成稠油熱采多信息開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS），實(shí)現(xiàn)多個(gè)采油廠現(xiàn)行各數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)連接與訪問的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)軟件，從其中導(dǎo)入數(shù)據(jù)到稠油所的熱采稠油多源信息數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)多采油廠數(shù)據(jù)集成。運(yùn)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)觸發(fā)器技術(shù).net編碼平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新。針對(duì)稠油所各部門技術(shù)人員對(duì)稠油熱采信息的研究領(lǐng)域的各種需求，根據(jù)Oracle編程開發(fā)技術(shù)，.net編碼平臺(tái)、Access數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，以XML和OleDb技術(shù)為數(shù)據(jù)傳輸媒介，建立雙重異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員對(duì)稠油熱采信息的分類統(tǒng)計(jì)，高效查詢與動(dòng)態(tài)開發(fā)分析。設(shè)計(jì)思路及核心技術(shù)如圖1所示。

2 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)是在國(guó)家油數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)表標(biāo)準(zhǔn)之上，基于稠油油藏多信息集成與熱采開發(fā)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)的需求分析中的數(shù)據(jù)需求，同時(shí)參考各采油廠的數(shù)據(jù)庫(kù)特征，對(duì)稠油油藏多信息數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性特征邏輯庫(kù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。利用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在服務(wù)器上將概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，建立熱采開發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理關(guān)系。針對(duì)稠油熱采開發(fā)多信息開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建了各類主外鍵及約束以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，還利用觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)用戶定義的業(yè)務(wù)規(guī)則。同時(shí)，為了保障數(shù)據(jù)安全，完善數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)制，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)控制語言（DCL）管理用戶關(guān)系表，包括用戶ID、實(shí)例名以及訪問用的用戶名和密碼/口令等關(guān)鍵信息。采用三級(jí)管理模式：DBA管理員（可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改），系統(tǒng)管理員（管理用戶信息、添加刪除用戶，設(shè)置用戶的訪問、讀取權(quán)限），用戶（只有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取權(quán)限）。

3 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)集成

稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集成方法采用了數(shù)據(jù)的遷移與轉(zhuǎn)換的方法，通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)各個(gè)采油廠數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，將各個(gè)分離的稠油熱采“信息孤島”連成一個(gè)完整、可靠、經(jīng)濟(jì)和有效的集成稠油熱采數(shù)據(jù)庫(kù)，并使之能夠彼此協(xié)調(diào)工作，發(fā)揮數(shù)據(jù)的整體效益，達(dá)到稠油熱采數(shù)據(jù)整體優(yōu)化的目的。在.net平臺(tái)基礎(chǔ)上，面對(duì)稠油開發(fā)技術(shù)人員的信息需求，開發(fā)自定義數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)軟件，利用XML具有簡(jiǎn)單、開放、易于擴(kuò)展、交互性好、語義性強(qiáng)等特點(diǎn)，建立主數(shù)據(jù)庫(kù)與各個(gè)采油廠數(shù)據(jù)庫(kù)之間的映射關(guān)系、消息捕獲機(jī)制和部分視圖機(jī)制，進(jìn)行對(duì)各個(gè)采油廠數(shù)據(jù)庫(kù)的稠油熱采數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)遷移與轉(zhuǎn)換。該軟件通過數(shù)據(jù)操作語言（DML）針對(duì)各采油廠的開發(fā)庫(kù)特征，提供了對(duì)各采油廠開發(fā)庫(kù)綁定和查詢功能、數(shù)據(jù)的綁定列功能、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)功能。

4 雙重異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

由于服務(wù)器稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)只能給稠油開發(fā)人員提供訪問功能，因此為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員根據(jù)部門的不同與研究方式的各異，動(dòng)態(tài)集成的數(shù)據(jù)庫(kù)并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)塊、井組、劈分系數(shù)等研究信息的編輯。因此在稠油熱采動(dòng)態(tài)分析軟件開發(fā)時(shí)，提供了Access用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶數(shù)據(jù)庫(kù)利用存儲(chǔ)區(qū)塊，井組，單井，劈分系數(shù)基本信息作為元數(shù)據(jù)，根據(jù)技術(shù)人員對(duì)井的多種分類統(tǒng)計(jì)研究需求調(diào)用相應(yīng)的元數(shù)據(jù)，向Oracle稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)送相應(yīng)的指令進(jìn)行查詢。用戶數(shù)據(jù)庫(kù)如圖2所示。

對(duì)于稠油熱采數(shù)據(jù)的集成與調(diào)用，采用了三層架構(gòu)的模式，通過本地用戶數(shù)據(jù)庫(kù)、稠油熱采動(dòng)態(tài)分析軟件DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)、稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)三者之間交互的方式。利用OleDb技術(shù)中的OleDbConnection、OleDbDataAdapter、OleDbCommand等類對(duì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問，實(shí)現(xiàn)對(duì)access用戶數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查，同時(shí)利用所檢索的Access數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)（如井號(hào)，區(qū)塊等信息），查詢Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。由此建立了基于局域網(wǎng)內(nèi)的雙重異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，以此來保證數(shù)據(jù)的流動(dòng)性，實(shí)時(shí)性，安全性，查詢分析方式的多樣性。雙重異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)流程如圖3所示。

4.1 稠油熱采動(dòng)態(tài)分析軟件與本地用戶數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互

通過ADO.NET結(jié)構(gòu)中提供程序和表示數(shù)據(jù)的一種內(nèi)存駐留表示形式的DataSet作為駐于內(nèi)存的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，運(yùn)用存儲(chǔ)過程在前臺(tái)應(yīng)用程序中調(diào)用，訪問用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，提供用戶所需井號(hào)的區(qū)塊，劈分系數(shù)，所屬井組等信息，并且可以根據(jù)研究區(qū)塊和部門的差異，運(yùn)用OleDbDataAdapter、OleDbCommand實(shí)現(xiàn)部分井組，劈分系數(shù)，區(qū)塊信息元數(shù)據(jù)的自定義查詢。

4.2 稠油熱采動(dòng)態(tài)分析軟件與開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互

軟件通過用戶數(shù)據(jù)庫(kù)獲取井相關(guān)元數(shù)據(jù)信息，存放在DataSet數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，向稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行區(qū)塊、井組采油曲線、注采曲線、周期曲線等多信息開發(fā)查詢統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)稠油熱采動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析。同時(shí)，利用DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)，通過軟件對(duì)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的井號(hào)信息，與稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中的井號(hào)信息進(jìn)行匹配，保證信息的完整性。

5 系統(tǒng)集成運(yùn)行

稠油熱采數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)集成已經(jīng)運(yùn)用到稠油熱采動(dòng)態(tài)分析軟件中，運(yùn)行實(shí)例如圖4所示。技術(shù)人員通過自定義井組，存儲(chǔ)到本地用戶數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后通過DataSet緩存在軟件中的區(qū)塊，井號(hào)信息進(jìn)行選擇，查詢到井組中的所有號(hào)ID，劈分系數(shù)。由于查詢特定時(shí)間內(nèi)井組注采曲線需要用到油井日數(shù)據(jù)表中的產(chǎn)液、產(chǎn)油和注蒸汽井?dāng)?shù)據(jù)表中的注汽信息，因此在稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)時(shí)提前建立包含產(chǎn)油、產(chǎn)油、產(chǎn)液、日期、井號(hào)的多表視圖信息。然后再通過對(duì)視圖的查詢并加入劈分系數(shù)計(jì)算得出改井組的注采曲線。

6 結(jié)束語

本文研究了利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與.NET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)集成。以DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)為媒介，采用三層數(shù)據(jù)交互的架構(gòu)模式，構(gòu)建了雙重異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，使查詢更為方便和靈活，滿足了技術(shù)人員對(duì)稠油熱采數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計(jì)需求。此數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，方便了稠油研究所對(duì)各個(gè)采油廠數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)集成和油氣開發(fā)。但是集成后的稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)信息量非常龐大，在進(jìn)行海量數(shù)據(jù)綜合查詢分析時(shí)效率有待提高，因此還需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化做進(jìn)一步研究。

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