油田數(shù)字化的異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合與集成技術(shù)

尹柴玲(新疆油田公司風(fēng)城作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834008)

0 引言

數(shù)據(jù)服務(wù)總線技術(shù)屬于一項(xiàng)具有較強(qiáng)靈活性的數(shù)據(jù)整合技術(shù)，該種技術(shù)通常會(huì)融入信息采集、信息同步更新、刪除歷史信息以及優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等方面，為各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步操作，數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)處理提供有效技術(shù)參考，同時(shí)還能夠進(jìn)一步改善原本多元分散數(shù)據(jù)所存在的管理和篩選問題，借助數(shù)據(jù)服務(wù)總線，還可以幫助數(shù)字化管理系統(tǒng)改善多樣油田數(shù)據(jù)庫操作中所存在的無法同步管理的問題，有效解決系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)故障異常，優(yōu)化數(shù)據(jù)同步效果，保障信息安全性和完善性。在建設(shè)數(shù)字化油田中，對(duì)于數(shù)字化油田內(nèi)提取異構(gòu)數(shù)據(jù)源不準(zhǔn)問題，提出合理建議，應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)總線，形成數(shù)據(jù)服務(wù)總線下的異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成、整合方法。該種技術(shù)可以在油氣田實(shí)施開發(fā)中促進(jìn)多種異構(gòu)數(shù)據(jù)的全面交互和融合，并在多種數(shù)據(jù)源內(nèi)合理提取信息，為決策提供參考[1]。

1 基于油田數(shù)字化異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合和集成需求

1.1 完整性需求

建設(shè)數(shù)字化油田過程中，主要借助異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成技術(shù)與整合技術(shù)，深入調(diào)查研究油田勘探開發(fā)現(xiàn)實(shí)狀況，將數(shù)據(jù)整合集成和油田實(shí)際狀況聯(lián)系起來，合理進(jìn)行反饋和分析。例如油田約束性以及整體性等方面的內(nèi)容，都可以借助異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成與整合技術(shù)順利實(shí)現(xiàn)，所以在具體的實(shí)踐操作中，需要系統(tǒng)掌握油田數(shù)據(jù)庫和數(shù)字化系統(tǒng)特征，了解主系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)以及子數(shù)據(jù)庫之間彼此聯(lián)系，優(yōu)化數(shù)據(jù)信息的處理效率，確保不同管理系統(tǒng)和管理數(shù)據(jù)庫之間能夠順利實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互目的。

1.2 一致性需求

通過分析當(dāng)前油田勘探開發(fā)過程中的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，可以發(fā)現(xiàn)在建設(shè)數(shù)字化油田數(shù)據(jù)庫過程中，相關(guān)信息數(shù)據(jù)主要把不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)成核心數(shù)據(jù)來源，同時(shí)對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，因?yàn)椴煌δ茉O(shè)置存在明顯差異，形成了差異化語言體系，為此最終不同數(shù)據(jù)集呈現(xiàn)出來的語義內(nèi)容存在較大差異。也正因?yàn)樯鲜鰞?nèi)容的差異性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫內(nèi)所采集儲(chǔ)存的信息記錄存在缺漏，完整性不足，信息記錄真實(shí)性不足，增加了信息錯(cuò)誤幾率，還會(huì)對(duì)后期數(shù)據(jù)信息整合處理產(chǎn)生不良影響。為此需要對(duì)上述信息數(shù)據(jù)實(shí)施全面優(yōu)化與整合，把對(duì)應(yīng)編碼進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的合理存儲(chǔ)與集合[2]。

1.3 安全性需求

從石油勘探開發(fā)工程角度分析，因其屬于一種十分復(fù)雜的工程項(xiàng)目，涉及不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域，所以在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息也擁有不同權(quán)限訪問要求。在針對(duì)各種數(shù)據(jù)信息實(shí)施全面整合管理中，需要進(jìn)一步聯(lián)系不同權(quán)限科學(xué)設(shè)置對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，方便對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)訪問權(quán)限實(shí)施合理限制，進(jìn)一步激發(fā)出有效的保護(hù)功能作用。合理設(shè)計(jì)科學(xué)統(tǒng)一的用戶安全管理模式?？茖W(xué)設(shè)計(jì)統(tǒng)一安全管理方案，方便實(shí)現(xiàn)用戶的類型化管理目標(biāo)。

1.4 集成性需求

數(shù)據(jù)信息利用率不足，信息處理加工失誤會(huì)直接影響信息應(yīng)用質(zhì)量。在油田勘探開發(fā)以及實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)庫存儲(chǔ)應(yīng)用環(huán)節(jié)，普遍都呈現(xiàn)出一種較為突出的獨(dú)立性特征，為了進(jìn)一步優(yōu)化信息查詢準(zhǔn)確性和信息查詢效率。為此需要科學(xué)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過異構(gòu)數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)源整合技術(shù)，進(jìn)行全面推廣和應(yīng)用，有助于順利實(shí)現(xiàn)工作查詢目標(biāo)。把數(shù)據(jù)信息作為目標(biāo)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)庫和跨系統(tǒng)的管理控制，不但能夠進(jìn)一步加速數(shù)據(jù)源整合效率。此外，還可以提升數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用效果。

2 數(shù)據(jù)整合技術(shù)

在針對(duì)油氣田實(shí)施進(jìn)一步勘探挖掘中，全面集成整合異構(gòu)數(shù)據(jù)主要目標(biāo)是為油氣田相關(guān)研究決策工作提供有效的信息查詢服務(wù)以及決策支持，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期開發(fā)目標(biāo)，針對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)實(shí)施系統(tǒng)集成整理后，可以確保油氣田各種數(shù)據(jù)一致性、完整性和集成性。數(shù)據(jù)集成性主要是把不同業(yè)務(wù)流程以及不同專業(yè)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)集成整合處理，挖掘出相關(guān)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)部邏輯聯(lián)系，構(gòu)成一種互相關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)和有機(jī)聯(lián)系的整體。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)完整性，在對(duì)油氣田實(shí)施研究中，針對(duì)不同業(yè)務(wù)流程、不同環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效提取，完善信息資料，可以支持業(yè)務(wù)研究發(fā)展。因?yàn)閷I(yè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)各種資源屬于不同研究部門以及不同油田企業(yè)，數(shù)據(jù)管理無法進(jìn)行有效統(tǒng)一，同時(shí)管理方式也存在較大差異。為此在確保數(shù)據(jù)完善性同時(shí)，還需要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)收錄集成處理后的信息數(shù)據(jù)，面向用戶創(chuàng)建統(tǒng)一安全管理模式，對(duì)原有數(shù)據(jù)源訪問實(shí)施有效隔離和控制，保證數(shù)據(jù)一致性，全面優(yōu)化整合各種信息過程中，還需要適當(dāng)屏蔽其他業(yè)務(wù)流中差異化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)差異，兼顧不同訪問渠道，促進(jìn)各種異構(gòu)數(shù)據(jù)全面整合。為此，整合后異構(gòu)數(shù)據(jù)對(duì)研究人員來說擁有某種一致性[3]。

3 數(shù)據(jù)服務(wù)總線技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合

3.1 主數(shù)據(jù)庫

在建設(shè)數(shù)字化油田過程中，整合油田數(shù)據(jù)以期實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，使專業(yè)軟件和平臺(tái)間的數(shù)據(jù)共享和交換，促進(jìn)不同專業(yè)軟件之間實(shí)現(xiàn)成果數(shù)據(jù)的全面共享傳遞。提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，而系統(tǒng)平臺(tái)內(nèi)不同模塊可以順利調(diào)取各種數(shù)據(jù)和成果。以EPDM為基礎(chǔ)的主要數(shù)據(jù)模型庫，順利遷移專業(yè)數(shù)據(jù)庫。

借助數(shù)據(jù)整合處理技術(shù)，可以幫助深入采集不同機(jī)構(gòu)以及不同專業(yè)內(nèi)軟件運(yùn)行信息，為不同用戶提供有效應(yīng)用參考。在創(chuàng)建數(shù)字油田開發(fā)系統(tǒng)中，還需充分考慮油田發(fā)展特征，創(chuàng)建適合模塊結(jié)構(gòu)，能夠幫助整合各種數(shù)據(jù)信息。而數(shù)據(jù)整合技術(shù)可以進(jìn)一步分成信息采集、數(shù)據(jù)處理以及信息輸出等功能模塊，對(duì)應(yīng)信息采集模塊，可以針對(duì)多樣信息實(shí)施全面采集，并將分析處理后的信息直接儲(chǔ)存至文件庫、測(cè)井庫、儲(chǔ)量以及各種類型管理庫內(nèi)，還可以為數(shù)據(jù)處理單元輸送各種信息參數(shù)。其中數(shù)據(jù)處理單元還可以進(jìn)一步分成數(shù)據(jù)分布式以及數(shù)據(jù)虛擬化、多元數(shù)據(jù)、數(shù)字化處理、異構(gòu)數(shù)據(jù)虛擬化等功能，利用DSB可以順利轉(zhuǎn)化各種數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)信息適配和提取，為第三方應(yīng)用模塊提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口。而第三方應(yīng)用模塊可以對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理接收，涵蓋油田HR系統(tǒng)、油田OA系統(tǒng)以及綜合生產(chǎn)管理系統(tǒng)。油田數(shù)據(jù)整合主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)總線以及主數(shù)據(jù)庫。

主數(shù)據(jù)還被叫做公共數(shù)據(jù)，比如：測(cè)線號(hào)、井名、區(qū)塊名、油田名等實(shí)體核心數(shù)據(jù)。對(duì)于油氣田在建設(shè)數(shù)據(jù)庫過程中，可以將開發(fā)勘探中各種信息數(shù)據(jù)邏輯關(guān)聯(lián)起來，進(jìn)行統(tǒng)一管理，創(chuàng)建集成應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)數(shù)據(jù)庫中的各種核心參數(shù)以及勘探開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)符合中國石油數(shù)據(jù)模型開發(fā)建設(shè)具體要求。系統(tǒng)模型涵蓋上游石油開發(fā)業(yè)務(wù)，能夠針對(duì)整個(gè)勘探開發(fā)過程進(jìn)行全面管理，涉及井筒以及井下施工等環(huán)節(jié)，可以創(chuàng)建過程管理數(shù)據(jù)庫，涉及含油氣集輸、井設(shè)備、井下作業(yè)、油氣生產(chǎn)、試井、生產(chǎn)測(cè)井、地質(zhì)油藏、試油試采、測(cè)井、錄井、鉆井以及地球物理等，生成了大量的數(shù)據(jù)信息。

結(jié)合石油勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)模型合理創(chuàng)建主數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，同時(shí)開發(fā)專業(yè)數(shù)據(jù)庫到主數(shù)據(jù)庫之間的接口，并把不同專業(yè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)移至一體化模型主庫內(nèi)。針對(duì)不同專業(yè)數(shù)據(jù)庫實(shí)施統(tǒng)一規(guī)范化建設(shè)，主要包括統(tǒng)一坐標(biāo)、統(tǒng)一油田區(qū)塊、統(tǒng)一井號(hào)。比如地質(zhì)綜合庫、錄井?dāng)?shù)據(jù)庫以及鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫內(nèi)全部包含井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為此需要進(jìn)一步明確數(shù)據(jù)的正確性和唯一性，創(chuàng)建油田井的基礎(chǔ)實(shí)體庫。根據(jù)一體化數(shù)據(jù)模型合理設(shè)計(jì)制定井號(hào)代碼，充當(dāng)井唯一標(biāo)識(shí)，方便創(chuàng)建數(shù)據(jù)整合服務(wù)。

3.2 數(shù)據(jù)服務(wù)總線技術(shù)

數(shù)據(jù)服務(wù)總線技術(shù)是一種數(shù)據(jù)集成技術(shù)，具有靈活、方便特征，通常適用于數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、歷史數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)采集等管理領(lǐng)域。DSB以虛擬化和數(shù)據(jù)整合技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠順利實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)訪問以及數(shù)據(jù)集成兩項(xiàng)功能，為此可以聯(lián)系用戶的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，合理創(chuàng)建數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，為用戶提供完整的數(shù)據(jù)融合方案。數(shù)據(jù)服務(wù)總線同時(shí)還可以進(jìn)一步細(xì)分成五種架構(gòu)層次，分別是數(shù)據(jù)整合層、數(shù)據(jù)集成層、邏輯處理層、數(shù)據(jù)處理層以及數(shù)據(jù)連接層。

數(shù)據(jù)服務(wù)總線能夠支持不同形式以及不同數(shù)據(jù)庫類型，通過自定義、增量、全量等方式，針對(duì)數(shù)據(jù)信息實(shí)施合理組織、加工和傳輸，在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)施合理清洗、轉(zhuǎn)換后，借助多樣傳輸方式，把各種數(shù)據(jù)信息順利輸送至目標(biāo)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

通過融入智能化系統(tǒng)，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)信息分析工作的有序展開，得到更多的可行性和可靠性支持，確保在油田經(jīng)營管理中可以嚴(yán)格按照正確的標(biāo)準(zhǔn)和功能要求進(jìn)行操作。對(duì)于未來各項(xiàng)工作實(shí)施而言，可以奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，異構(gòu)數(shù)據(jù)源相關(guān)集成與整合技術(shù)在研究發(fā)展中，需要聯(lián)系油田數(shù)字化的不同條件和不同要求合理實(shí)施，該種操作優(yōu)勢(shì)便是能夠確保各個(gè)區(qū)域技術(shù)的合理選用，同時(shí)根據(jù)自身發(fā)展特征，形成針對(duì)性指標(biāo)，創(chuàng)造出更加突出的潛在價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，針對(duì)油田數(shù)字化相關(guān)異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)施整合與集成處理，能夠促進(jìn)各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)和各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源全面共存，針對(duì)不同數(shù)據(jù)庫內(nèi)不同類型數(shù)據(jù)信息實(shí)施全面整合，在對(duì)當(dāng)前業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)信息數(shù)據(jù)實(shí)施合理保護(hù)，同時(shí)在油田開發(fā)中創(chuàng)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，提升信息數(shù)據(jù)利用率。