摘要：陸梁油田生產(chǎn)信息綜合管理平臺自建成以來，通過不斷升級，融合了多源數(shù)據(jù)，對同一生產(chǎn)現(xiàn)象從不同視角、不同維度進行解析，提高數(shù)據(jù)完整性、可靠性的同時，從更深層次上揭示數(shù)據(jù)之間內(nèi)在聯(lián)系和模式，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化集成作用，為課題研究、生產(chǎn)指揮提供更全面的數(shù)據(jù)支持。以感知、互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合為基礎，統(tǒng)籌新區(qū)上產(chǎn)、老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、措施增產(chǎn)、管理促產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、智能診斷、自動處置和智能優(yōu)化。推動單井治理向油氣藏整體治理轉(zhuǎn)變，明確提升方向，推動油氣行業(yè)向更高效、智能化和可持續(xù)發(fā)展的方向前進。

關鍵詞：陸梁油田；可視化；KTGIS；WEBGIS；數(shù)字孿生

一、前言

陸梁油田生產(chǎn)管理涉及眾多復雜環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式往往難以實現(xiàn)對這些環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控和協(xié)調(diào)。從業(yè)務應用的緊迫性和現(xiàn)有技術的成熟度方面，建設基于資源共享化、需求快速響應、持續(xù)運營的集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報表展示、可視化分析、地理信息、數(shù)字孿生、權(quán)限管理等于一體的生產(chǎn)信息綜合管理平臺。以一套數(shù)據(jù)、一個平臺、N個應用場景為建設思路，基于大數(shù)據(jù)形成“1+1+N”的產(chǎn)品，以用戶為中心，從多場景、多維度展示數(shù)據(jù)應用效果，實現(xiàn)一套數(shù)據(jù)，千人千面。

二、建設原則

隨著信息技術的迅猛發(fā)展和油田生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴大，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種寶貴的資源。不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)蘊含著巨大的價值，但如何將這些數(shù)據(jù)有效地融合并發(fā)揮其最大作用，成了一個亟待解決的問題。為此，多元數(shù)據(jù)融合的建設顯得尤為重要，而為了確保融合過程的高效與安全，需遵循以下原則：

（一）平臺多元化原則

在平臺升級與實現(xiàn)過程中，不斷采用數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)處理、可視化展示、WEBGIS、數(shù)字孿生等技術，確保通過各種技術手段，多角度、多層次的挖掘業(yè)務需求，提高平臺的輔助性與全面性[1]。

（二）數(shù)據(jù)融合性原則

基于統(tǒng)一標準，打造平臺技術基石。為了實現(xiàn)這一目標，設計統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和規(guī)范，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾€方面的標準化，確保不同來源、不同格式的數(shù)據(jù)能夠無縫對接和融合，同時，采用數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換技術，消除數(shù)據(jù)間的冗余和沖突，提高數(shù)據(jù)的準確性和一致性[2]。

（三）業(yè)務導向原則

平臺的升級與實現(xiàn)緊密圍繞陸梁油田的業(yè)務需求，深入了解陸梁各業(yè)務科室工作特點和發(fā)展需求，根據(jù)業(yè)務場景和需求來設計和優(yōu)化平臺功能，確保平臺能夠真正解決陸梁油田在數(shù)據(jù)管理、業(yè)務分析、輔助決策等方面面臨的問題。

（四）持續(xù)更新原則

多元數(shù)據(jù)融合是一個持續(xù)的過程，隨著技術的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)的不斷積累，平臺需要具備良好的可擴展性和可維護性。在升級與實現(xiàn)過程中，采用模塊化、松耦合的架構(gòu)設計，方便后續(xù)的功能擴展和性能提升。同時，建立完善的維護流程和規(guī)范，確保平臺能夠方便地進行日常維護和故障處理。

三、平臺架構(gòu)

平臺采用SpringBoot+VUE3實現(xiàn)前后端分離，從上至下依次為展示層、決策層、應用層、KTGIS地圖引擎、服務層、數(shù)據(jù)融層和基礎設施層。這種分層設計使得平臺各層之間職責明確，便于維護和管理（見圖1）。

（一）決策層

通過平臺提供的各種數(shù)據(jù)和信息做出合理的決策，實現(xiàn)平臺的建設目標。

（二）應用層

應用層是用戶與平臺交互的接口，是平臺用戶最終操作的功能模塊，負責處理用戶請求、實現(xiàn)業(yè)務邏輯、與數(shù)據(jù)庫和其他服務進行交互。業(yè)務人員可以進行流程處理、數(shù)據(jù)查詢、分析、可視化等操作，并獲取平臺提供的決策支持信息。本次平臺升級主要包括數(shù)據(jù)采集的優(yōu)化開發(fā)、數(shù)據(jù)融合服務的優(yōu)化開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化完善開發(fā)、地理信息綜合展示應用、數(shù)據(jù)綜合治理服務的完善、日月報一鍵生成、物聯(lián)網(wǎng)設備實時監(jiān)控。

（三）KTGIS地圖引擎

采用克拉瑪依天地圖有限公司自研的地圖引擎，通過空間網(wǎng)格引擎和動態(tài)處理技術，如RPC糾正、動態(tài)增強和波段合成等對多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)進行集成，以時空網(wǎng)格數(shù)據(jù)組織為核心，將數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)服務一體化集成，模仿影像組織方式（金字塔）進行動態(tài)生成相應的矢量切片，達到單一要素的控制，實現(xiàn)地圖渲染、空間查詢、路徑規(guī)劃、地理編碼等，從微觀到宏觀，多源數(shù)據(jù)融合構(gòu)建立體地理信息系統(tǒng)。

（四）服務層

負責處理業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的中間層。它位于數(shù)據(jù)訪問層（或稱為持久層）和展示層（或稱為用戶界面層）之間，負責將表示層傳遞的請求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)訪問層可以理解的指令，并將處理結(jié)果返回給表示層。服務層將業(yè)務邏輯封裝成獨立的服務，使得業(yè)務邏輯與數(shù)據(jù)訪問和表示層解耦，提高了系統(tǒng)的可維護性和可擴展性；將表示層傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)訪問層可以理解的格式，同時將數(shù)據(jù)訪問層返回的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為表示層可以理解的格式，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同層次之間的轉(zhuǎn)換；對請求進行身份驗證和授權(quán)，確保只有合法的用戶才能訪問系統(tǒng)資源，保障系統(tǒng)的安全性。本次平臺升級主要包括文件服務、報表服務、數(shù)據(jù)服務、工作量引擎、檢索引擎、視頻服務等[3]。

（五）數(shù)據(jù)層

負責數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全，對來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行清洗、對齊、關聯(lián)等操作，生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)融合結(jié)果。

四、平臺技術路線

在升級與實現(xiàn)過程中，制定明確的技術路線，以確保平臺建設的順利進行和高效完成。以下是本次平臺建設的技術路線詳細介紹。

（一）數(shù)據(jù)湖的設計與應用

數(shù)據(jù)湖整合、存儲和拓展現(xiàn)有業(yè)務數(shù)據(jù)，同時回存綜合研究生成的成果數(shù)據(jù)。實現(xiàn)對多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲，并根據(jù)不同業(yè)務的需求建立面向業(yè)務主題的數(shù)據(jù)服務、面向分析報表的數(shù)據(jù)服務、面向決策分析的數(shù)據(jù)服務以及面向智能化應用的數(shù)據(jù)服務，從而從多維度上實現(xiàn)業(yè)務應用的數(shù)據(jù)支撐[4]（見圖2）。

（二）地理信息（KTGIS）技術應用

通過KTGIS的應用，實現(xiàn)地理信息的在線應用（見圖3），以二三維一體化為目標，實現(xiàn)5大應用功能，具體如下：

（1）多元數(shù)據(jù)融合

通過自定義坐標系轉(zhuǎn)換算法，無縫掛接常見地圖引擎和互聯(lián)網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)，如：高德、百度、騰訊、Supmap、Arcgis等，不同格式數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)布，從微觀到宏觀，多源數(shù)據(jù)融合構(gòu)建立體地理信息系統(tǒng)，解決不同地圖引擎間的數(shù)據(jù)壁壘問題。

（2）分布式免切片影像服務引擎

通過空間網(wǎng)格引擎和動態(tài)處理技術，如RPC糾正、動態(tài)增強和波段合成等對多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)進行集成，以時空網(wǎng)格數(shù)據(jù)組織為核心，將數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)服務一體化集成，解決影像數(shù)據(jù)快速發(fā)布問題。

（3）矢量切片和前端渲染

通過模仿影像組織方式（金字塔）進行動態(tài)生成相應的矢量切片技術，根據(jù)用戶請求的視圖范圍和縮放級別，達到單一要素的控制，實現(xiàn)對圖層風格的定制化渲染需求。解決前端快速加載及瀏覽圖像的問題。

（4）空間數(shù)據(jù)管理

通過建立統(tǒng)一的注冊、管理、配置、渲染等技術，基于多源異構(gòu)的海量時空數(shù)據(jù)，支持關系型、NoSQL 型等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的混合存儲，解決不同數(shù)據(jù)格式的無縫集成及靈活使用的問題。

（5）數(shù)據(jù)加密與安全保護

通過AES加密算法技術進行數(shù)據(jù)存儲，二進制格式進行數(shù)據(jù)傳輸，采用混淆和擴散，抵抗統(tǒng)計密碼分析，解決數(shù)據(jù)安全問題。

五、平臺成果

經(jīng)過一系列的設計、開發(fā)與實施工作，基于多元數(shù)據(jù)融合的陸梁油田生產(chǎn)信息綜合管理平臺已經(jīng)成功升級并實現(xiàn)。本次平臺升級與實現(xiàn)取得了顯著的成果，以下是對平臺成果的詳細展示：

（一）功能豐富、操作便捷的應用界面

平臺升級后，應用界面得到了全面優(yōu)化，提供了更加直觀、簡潔的操作界面。業(yè)務人員可以通過友好的界面進行數(shù)據(jù)的查詢、分析、可視化等操作，輕松獲取所需的信息。具體完成了注水管理、清防蠟管理等可視化展示[5]。

（二）高效的數(shù)據(jù)融合與處理能力

平臺采用先進的數(shù)據(jù)融合算法和技術，將來自不同來源、不同格式、不同維度的數(shù)據(jù)進行有效整合，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖，實現(xiàn)了對多源數(shù)據(jù)的高效融合處理。通過數(shù)據(jù)清洗、對齊、關聯(lián)等操作，包括地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等，平臺提取出有價值的信息和特征，為業(yè)務人員提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持。此外，平臺還具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進行快速、準確的處理和分析，最終對陸梁開發(fā)庫與自動化庫進行優(yōu)化和完善。

（三）穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)性能

在平臺升級過程中，對系統(tǒng)的硬件和軟件進行了全面優(yōu)化和升級，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。平臺采用了負載均衡、容錯機制等技術手段，有效防止了系統(tǒng)崩潰和數(shù)據(jù)丟失的風險。同時，平臺還建立了完善的監(jiān)控和預警機制，能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，確保平臺的穩(wěn)定運行。

（四）靈活可擴展的架構(gòu)設計

本次平臺升級采用了模塊化、松耦合的架構(gòu)設計，使得平臺在功能擴展和性能提升方面具有較高的靈活性。隨著業(yè)務的發(fā)展和數(shù)據(jù)的增長，平臺可以方便地添加新的功能模塊和擴展節(jié)點，滿足未來業(yè)務的需求。同時，平臺的可維護性也得到了有效提升，方便了日常維護和故障處理[6]。

（五）顯著的業(yè)務效益提升

通過平臺的升級與實現(xiàn)，陸梁油田各科室在數(shù)據(jù)管理和分析方面取得了顯著的效益提升。平臺為各科室提供了更加準確、全面的數(shù)據(jù)支持，幫助業(yè)務人員更好地了解生產(chǎn)趨勢和業(yè)務情況，優(yōu)化業(yè)務決策過程。同時，平臺還提高了陸梁油田的數(shù)據(jù)處理效率和響應速度，降低了人員成本，提升了業(yè)務人員的工作效率。

綜上所述，本次平臺升級與實現(xiàn)取得了顯著的成果。平臺在功能、性能、穩(wěn)定性、可擴展性等方面都得到了顯著提升，為陸梁油田作業(yè)區(qū)提供了更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)管理和分析服務。未來，將繼續(xù)優(yōu)化和完善平臺功能，為陸梁油田的持續(xù)發(fā)展提供更加有力的支持。

六、預期前景

多元數(shù)據(jù)融合的預期前景非常廣闊且充滿潛力。這種融合技術能夠?qū)碜圆煌瑪?shù)據(jù)源、不同格式的信息進行有效整合，形成全面、準確的數(shù)據(jù)視圖，從而幫助陸梁油田實現(xiàn)更高效、更智能的生產(chǎn)和管理。首先，在生產(chǎn)管理方面，多元數(shù)據(jù)融合技術能夠提升數(shù)據(jù)共享和協(xié)同能力，幫助陸梁油田實現(xiàn)精細化管理。通過實時監(jiān)測油井、設備、管道等關鍵設施的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患和故障，從而確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。同時，基于數(shù)據(jù)的分析和預測，企業(yè)還可以優(yōu)化生產(chǎn)方案，提高生產(chǎn)效率，降低運營成本。其次，不斷的數(shù)據(jù)清洗與校對，提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量，在油田行業(yè)中，這些數(shù)據(jù)資源包括油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、各種措施類數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)具有虛擬性、共享性、時效性、安全性、交換性和規(guī)模性等特點，是陸梁油田進行決策、優(yōu)化生產(chǎn)、提高效益的重要基礎。此外，多元數(shù)據(jù)融合還有助于推動油田企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過構(gòu)建數(shù)字化油田模型，實現(xiàn)對油田生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控和智能化管理。這不僅可以提高企業(yè)的信息化水平，還可以為企業(yè)的決策提供科學、準確的數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)運行狀態(tài)實時反映、關鍵信息及時推送，將管理模式從傳統(tǒng)的“被動監(jiān)管”轉(zhuǎn)向“主動發(fā)現(xiàn)”，輔助廠、區(qū)、站三級管理者全方位了解生產(chǎn)現(xiàn)狀，為生產(chǎn)指揮提供決策支持，推動陸梁油田生產(chǎn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]劉曉丹，張娜，王磊.大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)挖掘與分析應用實踐——評《數(shù)據(jù)挖掘概念與技術》[J].科技管理研究，2021，41（20）：242.

[2]張植明，田景峰.基于雙重隨機樣本的統(tǒng)計學習理論的理論基礎[J].計算機工程與應用，2008（17）：33-36.

[3]涂增英.零信任架構(gòu)中的統(tǒng)一權(quán)限管理方案[J].信息安全研究，2021，7（11）：1047-1051.

[4]喬森.大數(shù)據(jù)在智能油田中的應用分析與研究[J].內(nèi)江科技，2024，45（02）：13-14.

[5]蘇運霖.《計算機程序設計藝術（第4卷）》譯后感[J].計算機教育，2006（06）：79-80.

[6]楊璇.基于構(gòu)件的企業(yè)信息系統(tǒng)架構(gòu)模式的研究與應用[J].新疆大學學報（自然科學版），2009，26（01）：111-114.