中國(guó)石油勘探數(shù)據(jù)銀行(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-07 18:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-07 18:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    中國(guó)石油勘探數(shù)據(jù)銀行 : 一種以數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為基礎(chǔ)的石油勘探信息化系統(tǒng)的建設(shè)和信息化服務(wù)體系在中國(guó)石油企業(yè)的應(yīng)用。中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司于1996年建立了勘探數(shù)據(jù)總庫(kù),并進(jìn)行了大規(guī)模的地震勘探資料轉(zhuǎn)儲(chǔ)與數(shù)據(jù)遷移工作,在此基礎(chǔ)上研發(fā)了“陸上石油物探管理信息系統(tǒng)”,至今已初具規(guī)模。勝利油田等中國(guó)石化所屬公司也在相關(guān)領(lǐng)域建立了石油勘探開(kāi)發(fā)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng)。然而與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的信息化建設(shè)還處在起步階段,信息化程度相對(duì)較低。在管理海量級(jí)及大型綜合數(shù)據(jù)方面還存在較大差距。目前我國(guó)石油、石化企業(yè),除引進(jìn)高性能的服務(wù)器、大容量的磁盤(pán)機(jī)、光碟陣列機(jī)等先進(jìn)設(shè)備外,開(kāi)始采用統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(如POSC)和引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件,并以主數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為依托,在石油勘探領(lǐng)域建立石油信息化體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)石油勘探數(shù)據(jù)的有效管理。圖1所示為中國(guó)石油采用的石油勘探信息化服務(wù)體系結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)依托網(wǎng)絡(luò)資源,面向多個(gè)石油應(yīng)用領(lǐng)域,系統(tǒng)以主數(shù)據(jù)庫(kù)為中心,具有“專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、中心主數(shù)據(jù)庫(kù)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)”三個(gè)層次。

圖1 中國(guó)石油采用的石油勘探信息化服務(wù)體系結(jié)構(gòu)

1. (勘探)主數(shù)據(jù)庫(kù)
(勘探)主數(shù)據(jù)庫(kù)(master database,MDB)簡(jiǎn)稱主庫(kù),是集中存儲(chǔ)管理歷史歸檔數(shù)據(jù)的場(chǎng)所,它永久保存油氣勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)中產(chǎn)生的、具有長(zhǎng)期保留價(jià)值的、有共享需求的、經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查驗(yàn)證的、規(guī)范凈化的數(shù)據(jù)。加載進(jìn)入主數(shù)據(jù)庫(kù)后的數(shù)據(jù),原則上不允許進(jìn)行更改;MDB一般不直接支持各專業(yè)應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)存取;MDB面向數(shù)據(jù)管理和共享查詢,通過(guò)管理平臺(tái)支持用戶的數(shù)據(jù)存取,通過(guò)數(shù)據(jù)接口為項(xiàng)目庫(kù)提供數(shù)據(jù)支持。MDB的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于數(shù)據(jù)源頭的各類專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)以及項(xiàng)目研究成果的歸檔。
主數(shù)據(jù)庫(kù)MDB是一種信息管理模式,它確立了類似于銀行運(yùn)作形式的專業(yè)化統(tǒng)一管理,將油氣勘探開(kāi)發(fā)信息作為企業(yè)或國(guó)家重要的信息資產(chǎn);MDB又是一種實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化系統(tǒng)建設(shè)的解決方案,它提出了一套油氣勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)的邏輯組織方式和物理存儲(chǔ)形式,定義了軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)管理和查詢功能的框架,確立了系統(tǒng)的基本構(gòu)成。MDB的核心是數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)又具有其鮮明的特點(diǎn)。典型的MDB技術(shù)產(chǎn)品有Landmark公司的PetroBank,Geoquest公司的Finder和CGG公司的Petrovision等。PetroBank提供的系統(tǒng)能與最新的地震處理與解釋系統(tǒng)相集成,構(gòu)成綜合數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。Finder能集成SeisDB地震檔案管理、LogDB測(cè)井檔案管理及AssetDB資產(chǎn)檔案管理等軟件而構(gòu)成勘探綜合數(shù)據(jù)的集成平臺(tái)。
主數(shù)據(jù)庫(kù)MDB在石油勘探信息化服務(wù)體系中起承上啟下的樞紐,是所有原生數(shù)據(jù)(資料)的存儲(chǔ)、管理中心,也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的橋梁。MDB能有效收集、管理、加載各專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)及各種成果數(shù)據(jù)(資料),并能針對(duì)大塊原始數(shù)據(jù)(地震、測(cè)井、巖心)建立索引數(shù)據(jù),構(gòu)成能共享歸檔、索引、多學(xué)科綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)的大型綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。MDB還能利用它的管理工具來(lái)控制每個(gè)數(shù)據(jù)的所有權(quán)、訪問(wèn)權(quán),協(xié)調(diào)三層體系之間的工作和執(zhí)行功能。MDB是三層體系的核心,能為各項(xiàng)目組和高層決策提供信息資源。MDB內(nèi)部可分為MDB、索引庫(kù)和歸檔庫(kù),涉及聯(lián)機(jī)(on-line)、近機(jī)(near-line)和脫機(jī)(off-line)存儲(chǔ)。它集中存儲(chǔ)和長(zhǎng)期管理各種重要信息,包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化信息。索引庫(kù)管理大塊歸檔數(shù)據(jù)的索引,歸檔庫(kù)則存儲(chǔ)地震、測(cè)井大塊數(shù)據(jù)和其他報(bào)告、表格、圖件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
主數(shù)據(jù)庫(kù)建成后可統(tǒng)一管理一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的油氣數(shù)據(jù)資產(chǎn)(包括大宗的原始數(shù)據(jù)和解釋結(jié)果),避免因數(shù)據(jù)分散凌亂、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成數(shù)據(jù)管理在時(shí)間和資源上的浪費(fèi)。與一般的信息系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)不同,MDB的特點(diǎn)有,①M(fèi)DB存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格質(zhì)量控制、作為永久歸檔的勘探開(kāi)發(fā)信息資產(chǎn)。②MDB的信息平臺(tái)綜合了GIS技術(shù)、Web技術(shù)和各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。③MDB支持標(biāo)準(zhǔn)的石油數(shù)據(jù)模型(如POSC Epicenter、PPDM等)。其中,POSC中心數(shù)據(jù)模型Epicenter是目前國(guó)際石油行業(yè)最高度概括和抽象的油氣勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)模型,它支持地球物理、井筒、地質(zhì)、地理等各類信息的關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)。④MDB支持三級(jí)存儲(chǔ)方式,Online(磁盤(pán))、Nearline(自動(dòng)帶庫(kù))、Offline(脫機(jī)磁帶架)和大容量高密存儲(chǔ)介質(zhì)。⑤MDB提供對(duì)部分應(yīng)用軟件(尤其是地震解釋軟件)的直接數(shù)據(jù)支持和外部數(shù)據(jù)的連接。
2. 專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)
通常,將支持各個(gè)專業(yè)數(shù)據(jù)采集、管理和應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)稱為專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)(domain database,DDB)。石油專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是直接面向油氣勘探工程各專業(yè)部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)庫(kù),用于在數(shù)據(jù)源單位直接存放現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室采集到的原始數(shù)據(jù)。建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的是將多種的、零散的、面向單個(gè)應(yīng)用程序的低效數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整合,以形成專業(yè)部門(mén)內(nèi)統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)可支持專業(yè)部門(mén)內(nèi)部的生產(chǎn)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)部門(mén)內(nèi)數(shù)據(jù)管理的現(xiàn)代化,為上層數(shù)據(jù)管理中心的主數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供原始?xì)w檔數(shù)據(jù)。專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定了業(yè)務(wù)流程規(guī)范,確保數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和一致性。
專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)是三層信息化體系結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ),是所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(資料)的提供者,也是保證該體系結(jié)構(gòu)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。石油勘探專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)指與石油勘探密切相關(guān)的物探、鉆井、錄井、測(cè)井、試油測(cè)試、油氣層改造、分析化驗(yàn)等專業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)。建立這些數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行(內(nèi)部)規(guī)范化管理,并研制開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)(平臺(tái))對(duì)各自專業(yè)采集、處理、解釋所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集管理,滿足自身生產(chǎn)、管理、研究的需求,并最終能夠向勘探中心主數(shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)支持。
如石油勘探專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)貫穿了石油勘探的整個(gè)過(guò)程,按業(yè)務(wù)流程可劃分幾個(gè)階段,包括地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、鉆井(錄井)、測(cè)井、試油測(cè)試和實(shí)驗(yàn)分析等。圍繞尋找、識(shí)別、改造、油氣聚集、提交油氣產(chǎn)量這樣一個(gè)循環(huán)周期,可將專業(yè)視為相對(duì)獨(dú)立的勘探工程工序的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。一般情況下,一個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)過(guò)程的業(yè)務(wù)部門(mén)就可建立一個(gè)相應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。因此,油田勘探信息管理一般可劃分為物探專業(yè)、鉆井專業(yè)、錄井專業(yè)、測(cè)井專業(yè)、試油測(cè)試專業(yè)、油氣層改造專業(yè)、分析化驗(yàn)專業(yè)七大類別,分別建立相應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),并將業(yè)務(wù)單元采集的數(shù)據(jù)納入其中。①物探數(shù)據(jù)的采集、處理、解釋和綜合成果等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在物探專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù); ②鉆井工程數(shù)據(jù)和相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在鉆井工程專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù): ③地質(zhì)錄井和生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在錄井專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù); ④地球物理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在測(cè)井專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù); ⑤試油測(cè)試的各種成果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在試油測(cè)試專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中; ⑥壓裂等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在油氣層改造專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù); ⑦勘探樣品的各種分析化驗(yàn)結(jié)果,存儲(chǔ)于分析化驗(yàn)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。石油勘探專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)還包括地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù)、非地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)、地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、地史地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)相數(shù)據(jù)庫(kù)、油氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和采油數(shù)據(jù)庫(kù)等。
3. 項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)
項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)(project database,PDB)是指能為多學(xué)科聯(lián)合工作平臺(tái)上的各種應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)庫(kù)支持的一種數(shù)據(jù)庫(kù)。20世紀(jì)90年代初期,國(guó)內(nèi)石油行業(yè)在引進(jìn)國(guó)外的地震、測(cè)井解釋軟件時(shí)就有了“項(xiàng)目庫(kù)”這個(gè)提法,然而這種項(xiàng)目庫(kù)是基于文件系統(tǒng)的。這里提及的是基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的“項(xiàng)目庫(kù)”。通常,主數(shù)據(jù)庫(kù)和項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)之間通過(guò)接口軟件與接口數(shù)據(jù)交換協(xié)議,建立數(shù)據(jù)中心和聯(lián)合工作平臺(tái),來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和決策。
項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)直接面向應(yīng)用,是各項(xiàng)目組應(yīng)用綜合研究的核心,用于產(chǎn)生綜合研究成果數(shù)據(jù)。一般,根據(jù)應(yīng)用需求可建立基于業(yè)務(wù)流程的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能是通過(guò)中心主數(shù)據(jù)庫(kù)收集該項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的所有數(shù)據(jù),建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理流程,有效管理項(xiàng)目的各類成果,并為該項(xiàng)目開(kāi)展多學(xué)科聯(lián)合研究提供平臺(tái)。在平臺(tái)上可以掛接各種專業(yè)應(yīng)用軟件開(kāi)展各種應(yīng)用研究工作,存儲(chǔ)研究過(guò)程的中間成果和最終成果,并將最終研究成果歸檔到主數(shù)據(jù)庫(kù)。
石油勘探項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)途徑有兩種: 一是以勘探區(qū)域所有數(shù)據(jù)類型為出發(fā)點(diǎn),建立基于區(qū)域數(shù)據(jù)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù),所有應(yīng)用軟件基于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),其模型是同構(gòu)的。其特點(diǎn)是,①能在項(xiàng)目周期內(nèi)表達(dá)各種類型的數(shù)據(jù); ②允許不同的應(yīng)用軟件使用同一個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù); ③數(shù)據(jù)范圍可按區(qū)域或按勘探階段的目標(biāo)劃分; ④項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模較大,數(shù)據(jù)模型同構(gòu); ⑤應(yīng)用軟件通過(guò)軟件集成平臺(tái)使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)和解釋成果在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)保持一致,并與油田數(shù)據(jù)庫(kù)互相連接; 二是以單學(xué)科的應(yīng)用技術(shù)作為出發(fā)點(diǎn),建立基于應(yīng)用軟件的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù),其數(shù)據(jù)來(lái)源主要是主數(shù)據(jù)庫(kù),也可以部分地直接取自專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的模型是異構(gòu)的,是基于不同的專業(yè)應(yīng)用軟件的,所有應(yīng)用軟件采用“有縫連接”方式被集成在一體化專業(yè)軟件集成平臺(tái)或環(huán)境中(如GeoFrame和OpenWorks分別提供了對(duì)項(xiàng)目 “Project”的管理)。其特點(diǎn)是: ①在一個(gè)較短的項(xiàng)目周期內(nèi)表達(dá)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目周期內(nèi)的有限類型數(shù)據(jù): ②允許同一個(gè)應(yīng)用軟件使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù); ③數(shù)據(jù)范圍是局部的,可按工區(qū)劃分或按勘探階段目標(biāo)劃分; ④項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模較小,數(shù)據(jù)模型異構(gòu); ⑤應(yīng)用軟件通過(guò)一體化專業(yè)軟件集成平臺(tái)使用項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)和解釋成果在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)一致,并與油田數(shù)據(jù)庫(kù)互相連接。以上兩種項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成支持多學(xué)科聯(lián)合工作的應(yīng)用平臺(tái)或環(huán)境。
我國(guó)石油領(lǐng)域引進(jìn)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)軟件有LANDMARK公司的OPENWORK、GEOQUEST公司的GEOFRAME,以及OPENEXPLORER(管理項(xiàng)目研究數(shù)據(jù))和DBITPP石油勘探數(shù)據(jù)庫(kù)集成工具等。