油氣田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)的構(gòu)建

張乃祿 肖璐 祁宗全 容濤 李付超 李立波

1西安石油大學(xué)2西安郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與兩化融合研究院3陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

油氣田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)的構(gòu)建

張乃祿1肖璐1祁宗全2容濤3李付超1李立波1

1西安石油大學(xué)2西安郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與兩化融合研究院3陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

結(jié)合延長石油（集團(tuán)）的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，考慮信息化平臺(tái)軟件系統(tǒng)的基本需求，體現(xiàn)可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，油田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)以SOA理念為核心，采用分層式軟件架構(gòu)，整體技術(shù)架構(gòu)，勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)庫是圍繞數(shù)據(jù)資源管理，按照一體化數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，完成勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的源頭采集，統(tǒng)一存儲(chǔ)管理，并為上層的各級(jí)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。油氣田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，能夠安全、高效地管理油氣田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)資源的使用價(jià)值；提升勘探開發(fā)生產(chǎn)與研究業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理和優(yōu)化運(yùn)行，提高開發(fā)生產(chǎn)運(yùn)行效率。

勘探開發(fā)；信息化；平臺(tái)構(gòu)建；SOA架構(gòu)

1 平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

結(jié)合延長石油（集團(tuán)）的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，考慮信息化平臺(tái)軟件系統(tǒng)的基本需求，體現(xiàn)可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，油田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)以SOA理念為核心，采用分層式軟件架構(gòu)，整體技術(shù)架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 勘探開發(fā)信息化平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)資源層

數(shù)據(jù)資源層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問，為平臺(tái)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。其包括數(shù)據(jù)中心、計(jì)算集群、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用一體機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施。

1.2 管理信息平臺(tái)架構(gòu)層

管理信息平臺(tái)架構(gòu)層以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)通過通用數(shù)據(jù)庫接口與數(shù)據(jù)訪問層進(jìn)行訪問，并向向業(yè)務(wù)應(yīng)用層提供邏輯數(shù)據(jù)。其主要包括生產(chǎn)運(yùn)行指揮系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)和安全風(fēng)險(xiǎn)感知系統(tǒng)等。

1.3 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層，即面對(duì)用戶的操作界面，實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。其主要包括以油藏管理為核心的生產(chǎn)管理、多學(xué)科綜合研究和決策支持系統(tǒng)。為勘探開發(fā)研究人員、生產(chǎn)操作人員、管理決策人員、信息專業(yè)人員提供信息資源的查詢、分析統(tǒng)計(jì)和決策支持，建設(shè)勘探開發(fā)生產(chǎn)管理、勘探開發(fā)綜合研究、勘探開發(fā)決策支持三類應(yīng)用。

2 平臺(tái)構(gòu)建

2.1 數(shù)據(jù)資源與管理技術(shù)

勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)庫是圍繞數(shù)據(jù)資源管理，按照一體化數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，完成勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的源頭采集，統(tǒng)一存儲(chǔ)管理，并為上層的各級(jí)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。

（1）數(shù)據(jù)資源管理體系。將數(shù)據(jù)資源與延長的勘探開發(fā)業(yè)務(wù)活動(dòng)建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成數(shù)據(jù)資源目錄，設(shè)計(jì)一套源頭數(shù)據(jù)采集體系來管理數(shù)據(jù)資源的完整生命周期（數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、錄入、上報(bào)、審核、存儲(chǔ)、應(yīng)用、修訂、廢棄）管理模型，完成數(shù)據(jù)資源的注冊及檢索、統(tǒng)計(jì)等功能，實(shí)現(xiàn)全生命周期跟蹤數(shù)據(jù)資源狀態(tài)。其主要包括數(shù)據(jù)資源編目管理、數(shù)據(jù)資源動(dòng)態(tài)跟蹤、數(shù)據(jù)資源檢索等功能。

（2）勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是延長石油數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)，參考國際和國內(nèi)石油行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以延長石油業(yè)務(wù)分析和現(xiàn)有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為參考，建立勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)模型，是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基礎(chǔ)。

（3）源頭數(shù)據(jù)采集體系。面向各單位數(shù)據(jù)采集管理人員和源點(diǎn)單位的數(shù)據(jù)采集人員，以勘探開發(fā)源頭數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)采集規(guī)范為依據(jù)，以企業(yè)源頭數(shù)據(jù)采集過程的管理為核心，從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)、采集計(jì)劃、采集執(zhí)行、質(zhì)量監(jiān)控到數(shù)據(jù)加載，實(shí)現(xiàn)各類源頭數(shù)據(jù)采集的全生命周期管理。

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)體系。基于該數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理功能，建立一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)，為現(xiàn)有專業(yè)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持服務(wù)，滿足綜合研究項(xiàng)目數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用，建設(shè)勘探開發(fā)綜合信息瀏覽、查詢與下載服務(wù)。

2.2 管理信息化平臺(tái)

管理信息平臺(tái)架構(gòu)是勘探開發(fā)信息化建設(shè)的技術(shù)核心，是用于構(gòu)建和支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的公共軟件資源和系統(tǒng)環(huán)境的有機(jī)組合。采用統(tǒng)一的SOA規(guī)范，以統(tǒng)一認(rèn)證、門戶系統(tǒng)、組件庫、企業(yè)服務(wù)總線、二次開發(fā)臺(tái)和統(tǒng)一管控構(gòu)建信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源應(yīng)用的有效集成和高度信息共享。

（1）統(tǒng)一認(rèn)證服務(wù)。以PKI/CA技術(shù)為核心，建立統(tǒng)一的認(rèn)證服務(wù)平臺(tái)，為多應(yīng)用系統(tǒng)提供用戶身份、系統(tǒng)資源、權(quán)限策略、審計(jì)日志等統(tǒng)一、安全、有效的配置和服務(wù)。主要包括集中用戶管理、集中證書管理、集中認(rèn)證管理、集中授權(quán)管理和集中審計(jì)等功能。

（2）門戶系統(tǒng)。門戶系統(tǒng)是整個(gè)勘探開發(fā)管理信息平臺(tái)的應(yīng)用表現(xiàn)層。主要依據(jù)內(nèi)容個(gè)性化和外觀個(gè)性化原則設(shè)計(jì)符合信息化建設(shè)需求的個(gè)性化界面，具體根據(jù)客戶的要求來設(shè)置和提供信息門戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用界面，訂制出個(gè)性化的應(yīng)用門戶；同時(shí)根據(jù)自身角色不同和安全級(jí)別的不同，每個(gè)人可以看到不同的信息，從而為形成個(gè)性化定制、單點(diǎn)登錄以及內(nèi)容集成等特性的應(yīng)用平臺(tái)提供基礎(chǔ)。

（3）企業(yè)服務(wù)總線。面向服務(wù)體系架構(gòu)（SOA）能夠?qū)?yīng)用程序的不同功能單元通過服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。SOA使用戶可以不受限制地重復(fù)使用軟件，把各種資源互連起來，只要用戶選用標(biāo)準(zhǔn)接口包裝舊的應(yīng)用程序，把新的應(yīng)用程序構(gòu)建成服務(wù)，那么其他應(yīng)用系統(tǒng)就可以很方便地使用這些功能服務(wù)。

（4）組件庫。勘探開發(fā)信息化組件庫主要包含基礎(chǔ)組件、業(yè)務(wù)組件、專業(yè)組件。基礎(chǔ)組件主要是公共IT技術(shù)的組件，如即時(shí)通訊、全文檢索等，基礎(chǔ)組件直接選擇在市場上購買。業(yè)務(wù)組件完成業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中的公用業(yè)務(wù)功能，如生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、產(chǎn)量周報(bào)等。專業(yè)組件是指勘探開發(fā)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的算法、圖形等，如儲(chǔ)量計(jì)算算法、管柱圖、開發(fā)曲線等。

（5）二次開發(fā)平臺(tái)。二次開發(fā)平臺(tái)是對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)管理和開發(fā)支持的系統(tǒng)平臺(tái)，如地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、工作流、知識(shí)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫等。平臺(tái)選型符合SOA技術(shù)架構(gòu)，使二次開發(fā)后的應(yīng)用能夠支持門戶系統(tǒng)的集成整合。

（6）統(tǒng)一管控操作臺(tái)。勘探開發(fā)信息平臺(tái)需要在西安總部、延安兩地部署，按照三步走路線建立延長勘探開發(fā)信息化管理的統(tǒng)一管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的分布部署、集中監(jiān)控、分級(jí)管理的模式。在西安建立統(tǒng)一管理操作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)西安、延安的集中業(yè)務(wù)操作，包括配置管理、問題管理、日志管理、在線工作交流、即時(shí)通訊、短信系統(tǒng)，以及運(yùn)行監(jiān)控、修復(fù)，應(yīng)用上線的虛擬化資源及存儲(chǔ)資源分配，變更管理，故障處理等。

2.3 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

結(jié)合延長石油勘探開發(fā)生產(chǎn)管理、綜合研究的機(jī)構(gòu)設(shè)置及管理特點(diǎn)，在勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基礎(chǔ)上，圍繞勘探開發(fā)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程進(jìn)行業(yè)務(wù)功能規(guī)劃，保證在每個(gè)核心業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的功能來支持。延長油田勘探開發(fā)應(yīng)用層業(yè)務(wù)功能建設(shè)主要由勘探開發(fā)生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理建設(shè)和勘探開發(fā)綜合研究建設(shè)兩部分組成。

3 結(jié)語

油氣田勘探開發(fā)信息化平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，能夠安全、高效地管理油氣田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)資源的使用價(jià)值；提升勘探開發(fā)生產(chǎn)與研究業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理水平，提高開發(fā)生產(chǎn)運(yùn)行效率，優(yōu)化勘探開發(fā)業(yè)務(wù)進(jìn)程，縮短建設(shè)和投產(chǎn)的周期，加快油田產(chǎn)能建設(shè)速度，在建設(shè)數(shù)字化與智能化油田中發(fā)揮重要作用。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.044