油藏研究成果數字化管理探討
時間:2022-04-20 08:11:56
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摘要:油藏研究成果主要由精細油藏描述、井位部署等研究工作中形成的成果圖件、成果數據、成果報告組成。遼河油田從勘探開發以來,產生的研究成果資料數量巨大,涉及成果文件類型繁多、版本不一。長期以來無有效的管理手段,產生了許多問題,具體表現為:文件夾式的分散化管理模式;共享成果數據時無有效加密措施;微機硬盤無冗余、數據安全無保障;沒有統一的成果圖件與報告入庫標準。為了解決上述問題,改善油藏研究成果管理混亂的現狀,建立了與靜態資料一體化的油藏研究成果數據庫,制定了油藏研究成果歸檔管理標準,采用Struts技術構建了三層體系結構的油藏研究成果管理與系統。實現了油藏項目研究成果管理與共享,為科研成果完整保存和重復利用提供了完備的技術支撐。
關鍵詞:油藏研究成果數據庫;油藏研究成果
歸檔管理標準;油藏研究成果管理應用系統中石油遼河油田分公司勘探開發研究院創建于1967年,地處遼寧省盤錦市內,主要承擔著油氣勘探、油氣田開發、地震資料處理解釋、地質與開發實驗分析、中長遠規劃、對外技術支持等科研生產任務,是石油系統內一所學科齊全、技術配套、裝備先進、技術力量雄厚的綜合性研究機構,是國家能源稠(重)油開采研發中心的重要組成部分。50年來,先后開展了4000多項研究課題,取得各類科技成果獎3800多項,其中國家級科技進步獎23項,省部級科技進步獎108項,市局級獎勵800余項,擁有技術專利70項。隨著油藏研究成果由早年的紙質和磁帶轉變為了各種矢量圖件、數據和多媒體,致使管理中出現了很多漏洞,甚至一些珍貴數據資料的流失。為了改變這種現狀,我們決定利用數據庫和計算機編程技術,來一勞永逸地解決這個問題。
一、遼河油田油藏研究成果管理現狀
油藏研究成果包括:研究院的科研項目成果和外協技術成果。隨著計算機技術的飛速發展,油田科研生產中產生的紙質資料成果逐漸淘汰,取而代之的是成果報告多媒體、數據文件以及矢量圖等。由于缺乏統一的管理標準,造成了大量成果資料使用起來繁瑣,部分成果資料損壞丟失等情況。例如:遼河油田在早期項目中都會使用文件系統作為存儲載體,將成果文件直接丟入對應的文件夾中,難以快速的篩選和存取需要的成果文件;不同時期形成的成果圖件與報告版本不同,利用Office2003制作的PPT文件,使用office2010打開,可能會出現一些圖片或者動畫無法顯示的情況等等。
二、選擇編程語言開發管理系統
Java編程語言的最大的優點就是與平臺無關,在Windows、Solaris、Linux、MacOS以及其它平臺上,都可以使用相同的代碼,“一次編寫,到處運行”。目前遼河油田研究院的地質研究人員所使用的軟件平臺多為Windows、Linux和Solaris系統,選用java語言編寫程序是切實可行的[1]。OracleDatabase,又名OracleRDBMS,或簡稱Oracle。是甲骨文公司的一款關系數據庫管理系統。它是在數據庫領域一直處于領先地位的產品。可以說Oracle數據庫系統是目前世界上流行的關系數據庫管理系統,系統可移植性好、使用方便、功能強,適用于各類大、中、小、微機環境。它是一種高效率、可靠性好的適應高吞吐量的數據庫解決方案。三、管理系統的設計與實現整個管理系統的設計與實現主要分為三個部分:數據庫模型的設計、管理系統的設計與實現,油藏研究成果歸檔管理標準的制定。3.1數據庫模型設計。我們統計了近些年的油藏研究成果所包含的數據類型。其中成果報告多為office文檔形式存儲,成果數據是以一些LAS,TXT等文件存儲,圖件基本是以各種不同軟件生成的矢量圖形式存儲。也就是說整個油藏研究成果的主體是以各種類型的文件以及相對應的詳細注釋組成。歸根結底,如何合理的設計數據庫模型的關鍵就是如何將這些成果文件有效的存儲并輔以詳細注釋形成統一整體的過程。在ORACLE數據庫中能夠完整存儲并有效表達研究成果的技術通常為BFILE文件技術和BLOB大對象技術。前者是將成果文件存儲在數據庫外的操作系統中,數據庫內存儲文件路徑。后者則是將成果文件以二進制的方式存儲在數據庫中,通過數據庫進行管理。綜合對比兩種方式,BFILE的特點是設計、開發程序相對簡單,但是文件存儲在文件系統中,容易發生損壞和丟失等情況;BLOB的特點是設計、開發程序相對復雜,需要將文件轉化為二進制進行存儲,讀取文件的時候需要從數據庫中解析二進制數值流轉換成成果文件,但是它的安全性和容災能力卻得到了有效的保障。通過上面的分析,我們綜合遼河油田油藏研究成果現階段的實際問題,選擇了BFILE技術[2]。3.2管理系統的設計與實現。由于整個遼河油田靜態數據庫管理系統是以B\S模式開發部署的,為了實現油藏成果數據與遼河油田地質研究項目庫的高度整合,我們仍然選擇了B\S模式進行管理系統的設計與開發。根據管理系統的不同功能,將整個系統劃分為管理加載子系統、瀏覽下載子系統、應用管理子系統。管理加載子系統主要負責整個油藏研究成果的加載和管理;瀏覽下載子系統主要負責查詢瀏覽成果項目的各種信息,預覽矢量圖件、多媒體文檔,下載各種文件到當地的計算機中;應用管理子系統主要負責用戶密碼、權限的管理等等。在加載MAPGIS的軟件生成的矢量圖件的時候,MAPGIS軟件生成的矢量圖件包含多個文件,點、線、面是分開保存的,為了確保矢量圖件的精準,需要將多個文件同時歸檔,數據庫的邏輯模型無法滿足MAPGIS軟件的要求,為了解決這個問題,我們設計出了可以同時存取多個文件的BLOB結構體。如圖1所示,先將多個文件轉換為二進制,并計算數據長度,文件名長度然后重新組合為新的二進制數據。為了保密考慮我們又編寫了加密算法,將特定的字符串轉換為二進制與整個數據體進行與或操作,最終存入數據庫中。當讀取數據時通過編寫好的解密算法將二進制數據流還原成多個成果文件。這樣不但解決了上述問題,而且安全性也得到了保障。在開發瀏覽下載子系統的過程中,為了能讓用戶在下載矢量圖件、成果報告以及成果數據的時候能清晰的了解下載文件的內容。我們將大部分常用到的各種官方提供的成果數據IE顯示插件集成到了系統中,實現油藏研究成果的在線預覽功能。在開發應用管理子系統的過程中,為了使數據安全得到有效保證,編寫了雙重密碼驗證機制。該機制需要瀏覽用戶登陸系統的時候提供用戶密碼進行第一次驗證,還要對所查詢項目的項目密碼進行第二次驗證。每個項目均是獨立密碼,有效杜絕了泄密的可能。3.3油藏研究成果歸檔管理標準的制定。一套管理系統能否為用戶解決實際問題,并且使用起來簡單方便,不光取決于系統的整體質量也與使用者的使用方法密切相關。所以,制定出一套切實可行的油藏研究成果歸檔管理標準也成為了整個管理系統能否成功的關鍵一環。通過與近些年類似管理標準的借鑒和研究,并且深入地質科研人員中進行調研和討論,我們制定出了《遼河油田油藏研究成果管理守則》。整個守則按照內容分為了兩個方面,分別是:遼河油田油藏研究成果使用手冊和遼河油田油藏研究成果管理手冊。前者主要規定了整個管理系統的使用方法,包括數據類型的說明,文件上傳和管理的操作,以及瀏覽下載成果文件的注意事項等等。后者主要規定了油藏研究項目的創建和數據的詳細加載,成果文件的錄入和管理,還規定了用戶權限的設定以及各級密碼的設置要求。
如圖2所示,該系統以項目為基礎管理單元,支持研究成果的快速檢索與類比決策,是不同研究階段、不同研究部門實現研究成果共享的主要載體。在近幾年的使用中,我們不斷完善軟件功能,修復系統Bug,完成了如下幾項任務:建成了油藏研究成果管理數據庫,實現了研究工作中的成果圖件、成果數據、成果報告的有效管理;自主研發了油藏研究成果管理與系統,保護了油田的重要數據資產,對數字油田的建設起到了有力的數據支撐。
參考文獻
[1]張超環.遼河油田開發靜態數據庫系統建設[J].特種油氣藏,2007,(02).
[2]李爽.Java開發智能軟件在大型企業制造集成系統中的應用[J].制造業自動化,2012,(07).
作者:樊超 單位:遼河油田勘探開發研究院
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