中国石油勘探数据银行(数据库)

时间：2022-12-07 18:30:01 | 来源：信息时代

时间：2022-12-07 18:30:01 来源：信息时代

    中国石油勘探数据银行 : 一种以数据库及数据仓库为基础的石油勘探信息化系统的建设和信息化服务体系在中国石油企业的应用。中国石油天然气集团公司于1996年建立了勘探数据总库,并进行了大规模的地震勘探资料转储与数据迁移工作,在此基础上研发了“陆上石油物探管理信息系统”,至今已初具规模。胜利油田等中国石化所属公司也在相关领域建立了石油勘探开发综合数据库和信息系统。然而与发达国家相比,我国的信息化建设还处在起步阶段,信息化程度相对较低。在管理海量级及大型综合数据方面还存在较大差距。目前我国石油、石化企业,除引进高性能的服务器、大容量的磁盘机、光碟阵列机等先进设备外,开始采用统一规范的数据模型及数据标准(如POSC)和引进先进的数据库管理软件,并以主数据库技术为依托,在石油勘探领域建立石油信息化体系结构来实现对石油勘探数据的有效管理。图1所示为中国石油采用的石油勘探信息化服务体系结构,该系统依托网络资源,面向多个石油应用领域,系统以主数据库为中心,具有“专业数据库、中心主数据库、项目数据库”三个层次。

图1 中国石油采用的石油勘探信息化服务体系结构

1. (勘探)主数据库
(勘探)主数据库(master database,MDB)简称主库,是集中存储管理历史归档数据的场所,它永久保存油气勘探开发活动中产生的、具有长期保留价值的、有共享需求的、经过数据质量检查验证的、规范净化的数据。加载进入主数据库后的数据,原则上不允许进行更改;MDB一般不直接支持各专业应用软件的数据存取;MDB面向数据管理和共享查询,通过管理平台支持用户的数据存取,通过数据接口为项目库提供数据支持。MDB的数据主要来源于数据源头的各类专业数据库以及项目研究成果的归档。
主数据库MDB是一种信息管理模式,它确立了类似于银行运作形式的专业化统一管理,将油气勘探开发信息作为企业或国家重要的信息资产;MDB又是一种实现企业信息化系统建设的解决方案,它提出了一套油气勘探开发数据的逻辑组织方式和物理存储形式,定义了软件平台数据管理和查询功能的框架,确立了系统的基本构成。MDB的核心是数据库,同时又具有其鲜明的特点。典型的MDB技术产品有Landmark公司的PetroBank,Geoquest公司的Finder和CGG公司的Petrovision等。PetroBank提供的系统能与最新的地震处理与解释系统相集成,构成综合数据管理平台。Finder能集成SeisDB地震档案管理、LogDB测井档案管理及AssetDB资产档案管理等软件而构成勘探综合数据的集成平台。
主数据库MDB在石油勘探信息化服务体系中起承上启下的枢纽,是所有原生数据(资料)的存储、管理中心,也是实现数据库应用的桥梁。MDB能有效收集、管理、加载各专业数据库中的数据及各种成果数据(资料),并能针对大块原始数据(地震、测井、岩心)建立索引数据,构成能共享归档、索引、多学科综合应用数据的大型综合数据库。MDB还能利用它的管理工具来控制每个数据的所有权、访问权,协调三层体系之间的工作和执行功能。MDB是三层体系的核心,能为各项目组和高层决策提供信息资源。MDB内部可分为MDB、索引库和归档库,涉及联机(on-line)、近机(near-line)和脱机(off-line)存储。它集中存储和长期管理各种重要信息,包括结构化和非结构化信息。索引库管理大块归档数据的索引,归档库则存储地震、测井大块数据和其他报告、表格、图件等非结构化数据。
主数据库建成后可统一管理一个国家或地区的油气数据资产(包括大宗的原始数据和解释结果),避免因数据分散凌乱、数据标准不统一造成数据管理在时间和资源上的浪费。与一般的信息系统或数据库应用系统不同,MDB的特点有,①MDB存储的数据是经过严格质量控制、作为永久归档的勘探开发信息资产。②MDB的信息平台综合了GIS技术、Web技术和各种先进的数据库技术。③MDB支持标准的石油数据模型(如POSC Epicenter、PPDM等)。其中,POSC中心数据模型Epicenter是目前国际石油行业最高度概括和抽象的油气勘探开发数据模型,它支持地球物理、井筒、地质、地理等各类信息的关联存储。④MDB支持三级存储方式,Online(磁盘)、Nearline(自动带库)、Offline(脱机磁带架)和大容量高密存储介质。⑤MDB提供对部分应用软件(尤其是地震解释软件)的直接数据支持和外部数据的连接。
2. 专业数据库
通常,将支持各个专业数据采集、管理和应用的数据库称为专业数据库(domain database,DDB)。石油专业数据库是直接面向油气勘探工程各专业部门现场数据源的数据库,用于在数据源单位直接存放现场或实验室采集到的原始数据。建立专业数据库的目的是将多种的、零散的、面向单个应用程序的低效数据库进行整合,以形成专业部门内统一完整的数据库系统。专业数据库可支持专业部门内部的生产应用,实现部门内数据管理的现代化,为上层数据管理中心的主数据库系统提供原始归档数据。专业数据库规定了业务流程规范,确保数据采集的及时性、准确性和一致性。
专业数据库是三层信息化体系结构的重要基础,是所有基础数据(资料)的提供者,也是保证该体系结构正常运行的关键。石油勘探专业数据库指与石油勘探密切相关的物探、钻井、录井、测井、试油测试、油气层改造、分析化验等专业领域的数据库。建立这些数据库应对数据进行(内部)规范化管理,并研制开发相应的软件系统(平台)对各自专业采集、处理、解释所产生的数据进行收集管理,满足自身生产、管理、研究的需求,并最终能够向勘探中心主数据库提供数据支持。
如石油勘探专业数据库的建设贯穿了石油勘探的整个过程,按业务流程可划分几个阶段,包括地质调查、地球物理勘探、钻井(录井)、测井、试油测试和实验分析等。围绕寻找、识别、改造、油气聚集、提交油气产量这样一个循环周期,可将专业视为相对独立的勘探工程工序的一个业务单元。一般情况下,一个独立生产过程的业务部门就可建立一个相应的专业数据库。因此,油田勘探信息管理一般可划分为物探专业、钻井专业、录井专业、测井专业、试油测试专业、油气层改造专业、分析化验专业七大类别,分别建立相应的专业数据库,并将业务单元采集的数据纳入其中。①物探数据的采集、处理、解释和综合成果等数据存储在物探专业数据库; ②钻井工程数据和相关生产数据,存储在钻井工程专业数据库: ③地质录井和生产数据存储在录井专业数据库; ④地球物理测井数据和相关生产数据,存储在测井专业数据库; ⑤试油测试的各种成果数据存储在试油测试专业数据库中; ⑥压裂等数据存储在油气层改造专业数据库; ⑦勘探样品的各种分析化验结果,存储于分析化验专业数据库。石油勘探专业数据库还包括地质勘探数据库、非地震勘探数据库、地球化学数据库、地史地质学、地质相数据库、油气开发地质数据库和采油数据库等。
3. 项目数据库
项目数据库(project database,PDB)是指能为多学科联合工作平台上的各种应用软件提供数据库支持的一种数据库。20世纪90年代初期,国内石油行业在引进国外的地震、测井解释软件时就有了“项目库”这个提法,然而这种项目库是基于文件系统的。这里提及的是基于数据库系统的“项目库”。通常,主数据库和项目数据库之间通过接口软件与接口数据交换协议,建立数据中心和联合工作平台,来实现数据管理和决策。
项目数据库直接面向应用,是各项目组应用综合研究的核心,用于产生综合研究成果数据。一般,根据应用需求可建立基于业务流程的项目数据库。项目数据库的主要功能是通过中心主数据库收集该项目区域内的所有数据,建立项目数据管理流程,有效管理项目的各类成果,并为该项目开展多学科联合研究提供平台。在平台上可以挂接各种专业应用软件开展各种应用研究工作,存储研究过程的中间成果和最终成果,并将最终研究成果归档到主数据库。
石油勘探项目数据库的实现途径有两种: 一是以勘探区域所有数据类型为出发点,建立基于区域数据的项目数据库,所有应用软件基于同一个数据库,其模型是同构的。其特点是,①能在项目周期内表达各种类型的数据; ②允许不同的应用软件使用同一个项目数据库; ③数据范围可按区域或按勘探阶段的目标划分; ④项目数据库的规模较大,数据模型同构; ⑤应用软件通过软件集成平台使用数据库中的数据,使数据和解释成果在项目结束时保持一致,并与油田数据库互相连接; 二是以单学科的应用技术作为出发点,建立基于应用软件的项目数据库,其数据来源主要是主数据库,也可以部分地直接取自专业数据库。这些数据库的模型是异构的,是基于不同的专业应用软件的,所有应用软件采用“有缝连接”方式被集成在一体化专业软件集成平台或环境中(如GeoFrame和OpenWorks分别提供了对项目 “Project”的管理)。其特点是: ①在一个较短的项目周期内表达数据和项目周期内的有限类型数据: ②允许同一个应用软件使用不同的数据库; ③数据范围是局部的,可按工区划分或按勘探阶段目标划分; ④项目数据库的规模较小,数据模型异构; ⑤应用软件通过一体化专业软件集成平台使用项目数据库中的数据,使数据和解释成果在项目结束时一致,并与油田数据库互相连接。以上两种项目数据库构成支持多学科联合工作的应用平台或环境。
我国石油领域引进的项目数据库软件有LANDMARK公司的OPENWORK、GEOQUEST公司的GEOFRAME,以及OPENEXPLORER(管理项目研究数据)和DBITPP石油勘探数据库集成工具等。