油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫建設(shè)及應(yīng)用技術(shù)

劉楊

摘要：油田開發(fā)是一項(xiàng)涉及范圍廣、內(nèi)容眾多的系統(tǒng)性工程，具體的作業(yè)領(lǐng)域會(huì)關(guān)聯(lián)大量的數(shù)據(jù)信息，必須依托強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理中樞來實(shí)現(xiàn)有效的收集、匯總、處理、分析和反饋。通過構(gòu)建油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫，在油田建設(shè)與運(yùn)營中的全過程實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，是目前油田在信息化建設(shè)中的主要方向。結(jié)合數(shù)據(jù)庫的運(yùn)用，充分利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)引領(lǐng)資源的優(yōu)化配置。

關(guān)鍵詞：油田;開發(fā)生產(chǎn);數(shù)據(jù)庫;建設(shè)與應(yīng)用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）17-0038-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 背景

目前在大型的油氣田開發(fā)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中，還存在一些突出的短板和問題，制約了油田在開發(fā)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、調(diào)動(dòng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運(yùn)行效率，同時(shí)對企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)營管理包括財(cái)務(wù)成本管理、生產(chǎn)運(yùn)維管理、技術(shù)管理和信息數(shù)據(jù)管理方面帶來了較大負(fù)面影響，因此要針對當(dāng)前油田數(shù)據(jù)庫的主要建設(shè)模式中有待優(yōu)化的項(xiàng)目進(jìn)行分析研究，找出問題原因，并探討對策，為促進(jìn)油田增強(qiáng)信息化管理水平，提升生產(chǎn)效率進(jìn)行參考借鑒。

2 油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的主要特征方向

2.1 可融入?yún)^(qū)塊鏈數(shù)據(jù)管理理念

目前的信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫的底層技術(shù)架構(gòu)可以支持區(qū)塊鏈技術(shù)主導(dǎo)的分布式異構(gòu)空間信息網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)理念，并融合了更加便捷有效的交互操作系統(tǒng)。該技術(shù)架構(gòu)的應(yīng)用可以促進(jìn)數(shù)據(jù)庫更高效地運(yùn)用庫中原有的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)，開展個(gè)性化的數(shù)據(jù)服務(wù)模式，將需求下沉到不同客戶群體，進(jìn)行針對化的數(shù)據(jù)庫分送與集中管理，把有差異化需求的數(shù)據(jù)庫匹配至對應(yīng)功能的系統(tǒng)，同時(shí)面臨程序繁多、內(nèi)容龐雜的應(yīng)用與審核模塊時(shí)，則要通過相應(yīng)的方法可以在相對范圍內(nèi)來增強(qiáng)油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的傳輸[1]、處理與反饋效率，從而提高其應(yīng)用能力，在面臨突發(fā)的或者持續(xù)的數(shù)據(jù)流量沖擊時(shí)不會(huì)出現(xiàn)宕機(jī)等事件。這在一定程度上能夠極大提高油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用。此外，因目前的油田數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有分布式處理的特征，他就會(huì)去高度的迎合每個(gè)不同體系下的用戶需求，從而創(chuàng)設(shè)工作空間并且確立本身的屬性，這樣就能夠把數(shù)據(jù)庫的海量的數(shù)據(jù)信息分層分類的存儲(chǔ)到合理區(qū)塊，并且以標(biāo)準(zhǔn)化的流程和規(guī)范來對數(shù)據(jù)加以管控，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一與分布的結(jié)合。

2.2 以網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議為底層傳輸架構(gòu)

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化，將以通用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境協(xié)議作為信息交互基礎(chǔ)，使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在更廣闊的地域空間和時(shí)間區(qū)段內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效傳輸，得益于應(yīng)用層的通用標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議，能夠在界面化的操作系統(tǒng)例如Windows Linux等架構(gòu)下的瀏覽器軟件下順暢運(yùn)行，不用再額外開發(fā)專門操作軟件，節(jié)約了大量的開發(fā)成本。此外，因?yàn)榻缑娌僮鞲雍啽?，?huì)減少人工操作失誤風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，確保其穩(wěn)定性和可靠性。

3 油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中的不足

一是油田數(shù)據(jù)庫模型架構(gòu)設(shè)計(jì)選擇上，當(dāng)前可應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫管理模型眾多，包括了諸如EPDM模型或者國外的成熟模型，還有些企業(yè)結(jié)合本身的經(jīng)營管理需求開發(fā)設(shè)計(jì)的模型架構(gòu)，這就讓油企在模型選定上面臨一些困難，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地去分析判斷。EPDM模型是一類一體化的數(shù)據(jù)庫模型架構(gòu)，是具有一定的技術(shù)優(yōu)勢的，不過在某些領(lǐng)域的功能還是不完善，要在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中采取對應(yīng)措施進(jìn)行局部優(yōu)化和升級。二是油田原始的信息數(shù)據(jù)的兼容存在不足。油田在生產(chǎn)業(yè)務(wù)開展過程中，會(huì)涉及眾多的環(huán)節(jié)，因其生產(chǎn)方式，管理架構(gòu)，制度機(jī)制都存在著較大的差異，所以產(chǎn)生的原始的數(shù)據(jù)信息的格式和標(biāo)準(zhǔn)都有極大的不同，同時(shí)從事數(shù)據(jù)相關(guān)工作的人員在操作水平和規(guī)程上也是良莠不齊的，這樣不同數(shù)據(jù)在交換輸送過程中的質(zhì)量控制就難以統(tǒng)一，存在兼容性不同的問題，制約了數(shù)據(jù)的傳輸效率與和效果[2]。

4 油田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫的流程化建設(shè)要點(diǎn)

4.1 油田數(shù)據(jù)庫模型的構(gòu)建

文章主要以當(dāng)前較為主流的EPDM數(shù)據(jù)庫模型為基礎(chǔ)，并再次了做了模塊的補(bǔ)充和完善，增加了相應(yīng)的功能板塊，可以滿足不同專業(yè)領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)的相互聯(lián)系與兼容。在業(yè)務(wù)功能板塊增加過程中，也需要各個(gè)方面進(jìn)行數(shù)據(jù)庫模型的擴(kuò)充，這個(gè)流程中在業(yè)務(wù)操作與數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)化銜接方面，要由對應(yīng)領(lǐng)域的專業(yè)人士進(jìn)行充分溝通交流，確保合作流程順暢。在通常情況下的油田開發(fā)數(shù)據(jù)構(gòu)建是涵蓋了生產(chǎn)作業(yè)業(yè)務(wù)管理流程和數(shù)據(jù)分析流程以及概念架構(gòu)模型設(shè)計(jì)，動(dòng)力模型，SQL腳本的編輯，邏輯性論證和最后的成型實(shí)際測試等多個(gè)環(huán)節(jié)，具體的構(gòu)建程序如圖1所示[3]。

建設(shè)流程中因數(shù)據(jù)庫專業(yè)程度高，難以一步到位完成擴(kuò)充，要在多次的討論分析和梳理基礎(chǔ)上，運(yùn)用多專業(yè)領(lǐng)域聯(lián)席會(huì)議機(jī)制實(shí)現(xiàn)模型問題檢測和判別，必要時(shí)開展實(shí)例檢測，并周期性地進(jìn)行完善調(diào)整。

4.2 油田開發(fā)原始數(shù)據(jù)庫建設(shè)

原始和歷史數(shù)據(jù)是油田企業(yè)最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，也是非常關(guān)鍵的信息資產(chǎn)，是決定著企業(yè)的運(yùn)行安全。一般歷史數(shù)據(jù)庫建設(shè)的前期投入和耗費(fèi)相當(dāng)巨大，油企要慎重的策劃與建設(shè)，它的建設(shè)程序通常包括了以下幾個(gè)重要節(jié)點(diǎn)：一是要開展需求分析，針對企業(yè)的生產(chǎn)開發(fā)業(yè)務(wù)的信息交互和檔案記錄已經(jīng)行業(yè)監(jiān)管部門的現(xiàn)實(shí)需求，進(jìn)行整合梳理，明確數(shù)據(jù)庫的服務(wù)目標(biāo)、服務(wù)形式和原始與歷史數(shù)據(jù)的全面需求，進(jìn)而制定合理的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方案;二是應(yīng)當(dāng)妥善處理好紙質(zhì)與傳統(tǒng)電子媒介的早期檔案材料。在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，很多的油田開發(fā)工程的材料都是以紙質(zhì)或者是傳輸效率低下的存儲(chǔ)設(shè)備如光盤磁盤儲(chǔ)存，應(yīng)當(dāng)將此類龐大的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行電子化和網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型，確立對應(yīng)的電子化構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可以與現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行無障礙的對接，讓批量數(shù)據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)的歸集到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中;三是要制定完整的電子化原始早期數(shù)據(jù)整合轉(zhuǎn)移實(shí)施流程與標(biāo)準(zhǔn)，并按照既定的規(guī)范開展測試和校對。

4.3 構(gòu)建對應(yīng)軟件操作系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)的開發(fā)是油田數(shù)據(jù)庫建設(shè)客戶端的一項(xiàng)底線性工作，好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須要確保客戶端的應(yīng)用便利化、高效化、安全化、全面化，不同層級和部門的用戶可以通過軟件系統(tǒng)全視角收集處理分析判斷油田經(jīng)營生產(chǎn)管理對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并利用合理的方式進(jìn)行表達(dá)和分析，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的有效協(xié)同。該體系的建設(shè)大體包括了數(shù)據(jù)庫的信息收集、校核與審查等方面。在數(shù)據(jù)源的信息采集上，相關(guān)的軟件要具備原始信息錄入、階段性存儲(chǔ)、三級審核以及權(quán)限分設(shè)和管理功能。從源頭采集的信息要經(jīng)過一定程序的審查核對后，被審核系統(tǒng)認(rèn)定合格才能被推送至數(shù)據(jù)庫，這些工作需要緩存庫、校驗(yàn)?zāi)K和審查模塊共同配合完成。而不合格信息則會(huì)被退回源頭錄入節(jié)點(diǎn)，反饋錯(cuò)誤原因，并指導(dǎo)其糾正。在計(jì)算機(jī)的程序剛性審查之后，數(shù)據(jù)要再次進(jìn)入人工專家檢查環(huán)節(jié)，二次通過核驗(yàn)后最終被導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫之中。具體流程設(shè)計(jì)如圖2所示。

5 油田數(shù)據(jù)庫體系建設(shè)中的重點(diǎn)

5.1 實(shí)施服務(wù)器封裝確保連接信息安全

在信息的傳輸過程中，信息的連接轉(zhuǎn)換是用戶登錄和使用數(shù)據(jù)庫的唯一路徑，所以連接信息的保護(hù)要確保絕對安全，通常是利用加密等措施開展保密工作。在系統(tǒng)運(yùn)行之初，數(shù)據(jù)信息連接并未加密，用戶間可以開放公開的獲取，在擴(kuò)大用戶范圍的情況下，難以保證所有用戶的可靠性，因而就需要確保數(shù)據(jù)庫的信息連接安全性。當(dāng)前，傳輸系統(tǒng)多利用密鑰和證書認(rèn)證等網(wǎng)絡(luò)加密形式來對連接數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。前期把有需求的連接信息存儲(chǔ)在局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)下的某個(gè)服務(wù)器下，在第一次調(diào)用信息時(shí)，應(yīng)當(dāng)在原有模塊下，向本臺(tái)服務(wù)器發(fā)送提取指令，經(jīng)過加密和解密的環(huán)節(jié)，把密文轉(zhuǎn)換為明文，再將其推送至客戶端軟件。該過程可以由計(jì)算機(jī)通過程序設(shè)定來獨(dú)立完成，不需要人為干預(yù)，對所有用戶也是封閉的，他們無法知曉對應(yīng)信息之外的其他相關(guān)連接數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)庫的信息安全。

5.2 強(qiáng)化軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的協(xié)調(diào)融合

盡管油田在數(shù)據(jù)庫搭建之初是設(shè)定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，邏輯體系是全企業(yè)相一致的，但是在框架之下的各單位對于數(shù)據(jù)內(nèi)容充實(shí)上，還存在著較大差異，比如數(shù)據(jù)采集時(shí)的類型格式和維護(hù)方式上都未能全部統(tǒng)一，同時(shí)油田還要在若干時(shí)間段內(nèi)進(jìn)一步的優(yōu)化和升級數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，各油田企業(yè)之間的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的沿用的總體架構(gòu)也類型多樣，這樣如何實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫間的兼容和銜接，就要通過應(yīng)用軟件增強(qiáng)與底層數(shù)據(jù)庫的適應(yīng)性和融合性來實(shí)現(xiàn)，從而具有更廣泛的應(yīng)用空間[4]。目前軟件系統(tǒng)在這幾個(gè)方面做了優(yōu)化和改進(jìn)。一是實(shí)行了動(dòng)態(tài)提取方案，在界定參數(shù)方面有效的破解了源頭數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不規(guī)范問題;二是功能的進(jìn)一步增加，軟件系統(tǒng)可以更好地對視圖的數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行快速準(zhǔn)確識別;三是在字符的處理分析上，在字符等邏輯關(guān)系等式下增加了過濾空格功能，可以避免發(fā)生文本型數(shù)據(jù)出現(xiàn)空格錯(cuò)誤。

5.3 提升數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化管理水平

在數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化和一致化的管理上，注重標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，以此來保證數(shù)據(jù)庫信息傳輸和處理的效率與正確性，促進(jìn)資源效能的有效發(fā)揮。其中要重點(diǎn)處理好以下幾點(diǎn)問題：一是開發(fā)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)錄入的錄入格式標(biāo)準(zhǔn)（特定的字段和字符）是否有較為詳細(xì)明確的要求，在執(zhí)行與監(jiān)督上是否到位;二是有些部門的應(yīng)用軟件還未與開發(fā)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)兼容對接，開發(fā)數(shù)據(jù)在多個(gè)服務(wù)器存儲(chǔ)和管理情況，因存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，經(jīng)常導(dǎo)致庫內(nèi)數(shù)據(jù)缺損，需要不斷的補(bǔ)充或者追加，應(yīng)當(dāng)全面杜絕這一現(xiàn)象;三是注意提升開發(fā)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度，保證數(shù)據(jù)完整性。

6 結(jié)束語

由此可見，在信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)行業(yè)，而石油行業(yè)要提升本身的核心競爭力，就要加快如油田數(shù)字化建設(shè)進(jìn)程，通過油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫建設(shè)促進(jìn)內(nèi)部的管理與決策能力提升，在建設(shè)當(dāng)中要注重?cái)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和流程規(guī)范化，并在采集處理分析等環(huán)節(jié)進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)：

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