李楊+馮強漢+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行集成，并應用于油氣藏開發(fā)管理與動態(tài)分析。運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和.net編碼平臺，建立了稠油熱采多信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了多信息的集成與實時動態(tài)更新。為滿足不同部門人員對油氣藏信息的不同需求，采用異構(gòu)雙重數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)稠油油藏多信息的分類分析運用。將稠油熱采開發(fā)涉及的多信息集成管理于動態(tài)數(shù)據(jù)庫中，為多技術(shù)部門的稠油開發(fā)分析及共享提供了平臺的支持。

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

中圖分類號：TP311 文件標志碼：A 文章編號：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象 [1]。提高油氣藏管理的信息化水平，已經(jīng)成為當前各大石油企業(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、動態(tài)統(tǒng)計分析化等方向發(fā)展。當前國內(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)軟件平臺有Discovery、petrel、GeoMap、Gxplorer等，這類軟件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，都是單獨建制，軟件之間難以共享數(shù)據(jù)。異構(gòu)系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)信息交換，使得實現(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)的不同應用系統(tǒng)難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的溝通。以上問題嚴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)目標的實現(xiàn)，阻礙著油田信息化的建設(shè)。本文針對數(shù)字油藏建設(shè)中的難點，油藏多維、多尺度、多源數(shù)據(jù)的集成，基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)與.net編碼平臺，開展熱采稠油油氣藏信息集成與開發(fā)分析運用方法的研究。建立油氣藏多信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)油氣藏多信息的集成與動態(tài)開發(fā)分析，搭建稠油熱采開發(fā)動態(tài)分析與評價平臺，提高熱采稠油油藏管理與開發(fā)動態(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)庫管理系統(tǒng)（DBMS），實現(xiàn)多個采油廠現(xiàn)行各數(shù)據(jù)庫實時連接與訪問的數(shù)據(jù)庫服務(wù)軟件，從其中導入數(shù)據(jù)到稠油所的熱采稠油多源信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，實現(xiàn)多采油廠數(shù)據(jù)集成。運用Oracle數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器技術(shù).net編碼平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新。針對稠油所各部門技術(shù)人員對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、Access數(shù)據(jù)庫技術(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，實現(xiàn)技術(shù)人員對稠油熱采信息的分類統(tǒng)計，高效查詢與動態(tài)開發(fā)分析。設(shè)計思路及核心技術(shù)如圖1所示。

2 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫是在國家油數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表標準之上，基于稠油油藏多信息集成與熱采開發(fā)動態(tài)分析系統(tǒng)的需求分析中的數(shù)據(jù)需求，同時參考各采油廠的數(shù)據(jù)庫特征，對稠油油藏多信息數(shù)據(jù)庫的屬性特征邏輯庫進行了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。利用Oracle數(shù)據(jù)庫技術(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)動態(tài)數(shù)據(jù)管理關(guān)系。針對稠油熱采開發(fā)多信息開發(fā)數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建了各類主外鍵及約束以保證數(shù)據(jù)庫的完整性，還利用觸發(fā)器實現(xiàn)用戶定義的業(yè)務(wù)規(guī)則。同時，為了保障數(shù)據(jù)安全，完善數(shù)據(jù)庫管理機制，運用數(shù)據(jù)庫控制語言（DCL）管理用戶關(guān)系表，包括用戶ID、實例名以及訪問用的用戶名和密碼/口令等關(guān)鍵信息。采用三級管理模式：DBA管理員（可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)進行修改），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（只有對數(shù)據(jù)庫的讀取權(quán)限）。

3 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫動態(tài)集成

稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫的數(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)對各個采油廠數(shù)據(jù)庫的訪問，將各個分離的稠油熱采“信息孤島”連成一個完整、可靠、經(jīng)濟和有效的集成稠油熱采數(shù)據(jù)庫，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，達到稠油熱采數(shù)據(jù)整體優(yōu)化的目的。在.net平臺基礎(chǔ)上，面對稠油開發(fā)技術(shù)人員的信息需求，開發(fā)自定義數(shù)據(jù)庫服務(wù)軟件，利用XML具有簡單、開放、易于擴展、交互性好、語義性強等特點，建立主數(shù)據(jù)庫與各個采油廠數(shù)據(jù)庫之間的映射關(guān)系、消息捕獲機制和部分視圖機制，進行對各個采油廠數(shù)據(jù)庫的稠油熱采數(shù)據(jù)進行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)遷移與轉(zhuǎn)換。該軟件通過數(shù)據(jù)操作語言（DML）針對各采油廠的開發(fā)庫特征，提供了對各采油廠開發(fā)庫綁定和查詢功能、數(shù)據(jù)的綁定列功能、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計功能。

4 雙重異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的建立

由于服務(wù)器稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫只能給稠油開發(fā)人員提供訪問功能，因此為了實現(xiàn)開發(fā)人員根據(jù)部門的不同與研究方式的各異，動態(tài)集成的數(shù)據(jù)庫并不能實現(xiàn)對區(qū)塊、井組、劈分系數(shù)等研究信息的編輯。因此在稠油熱采動態(tài)分析軟件開發(fā)時，提供了Access用戶數(shù)據(jù)庫。用戶數(shù)據(jù)庫利用存儲區(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)人員對井的多種分類統(tǒng)計研究需求調(diào)用相應的元數(shù)據(jù)，向Oracle稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫中發(fā)送相應的指令進行查詢。用戶數(shù)據(jù)庫如圖2所示。

對于稠油熱采數(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、稠油熱采動態(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)庫三者之間交互的方式。利用OleDb技術(shù)中的OleDbConnection、OleDbDataAdapter、OleDbCommand等類對Access數(shù)據(jù)庫和Oracle數(shù)據(jù)庫進行訪問，實現(xiàn)對access用戶數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)進行增刪改查，同時利用所檢索的Access數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)（如井號，區(qū)塊等信息），查詢Oracle數(shù)據(jù)庫中相應的生產(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，以此來保證數(shù)據(jù)的流動性，實時性，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)庫設(shè)計流程如圖3所示。

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

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)，運用存儲過程在前臺應用程序中調(diào)用，訪問用戶數(shù)據(jù)庫，提供用戶所需井號的區(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，運用OleDbDataAdapter、OleDbCommand實現(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 稠油熱采動態(tài)分析軟件與開發(fā)數(shù)據(jù)庫之間的交互

軟件通過用戶數(shù)據(jù)庫獲取井相關(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)庫中進行區(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，實現(xiàn)對稠油熱采動態(tài)統(tǒng)計分析。同時，利用DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)，通過軟件對用戶數(shù)據(jù)庫獲取的井號信息，與稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫中的井號信息進行匹配，保證信息的完整性。

5 系統(tǒng)集成運行

稠油熱采數(shù)據(jù)動態(tài)集成已經(jīng)運用到稠油熱采動態(tài)分析軟件中，運行實例如圖4所示。技術(shù)人員通過自定義井組，存儲到本地用戶數(shù)據(jù)庫中，然后通過DataSet緩存在軟件中的區(qū)塊，井號信息進行選擇，查詢到井組中的所有號ID，劈分系數(shù)。由于查詢特定時間內(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)油和注蒸汽井數(shù)據(jù)表中的注汽信息，因此在稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫開發(fā)時提前建立包含產(chǎn)油、產(chǎn)油、產(chǎn)液、日期、井號的多表視圖信息。然后再通過對視圖的查詢并加入劈分系數(shù)計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)庫技術(shù)與.NET平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的動態(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，使查詢更為方便和靈活，滿足了技術(shù)人員對稠油熱采數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計需求。此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計，方便了稠油研究所對各個采油廠數(shù)據(jù)的動態(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)庫信息量非常龐大，在進行海量數(shù)據(jù)綜合查詢分析時效率有待提高，因此還需要對數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化做進一步研究。

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