試井數據管理信息系統建設及應用實踐

錢盛斌

[摘 要] 試井是油田動態監測工作的重要組成部分，是對油、氣、水井進行測試和分析的總稱。測試內容包括：產量、壓力、溫度、取樣等，是在油田開發過程中正確認識油藏、評價油藏、有效合理開發油田、提高原油采收率的重要手段，因此，利用和管理好試井數據在油田生產中是相當重要的。本文介紹了新疆油田試井數據管理信息系統建設的意義、目標以及系統設計與開發過程，重點闡述了系統的數據庫及各功能模塊具體的實現過程。

[關鍵詞] 試井；數據管理；信息系統

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 025

[中圖分類號] F270.7；TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）03- 0050- 04

1 引 言

經過多年的勘探開發，新疆油田各采油廠積累了豐富的試井測試資料， 但這些資料的來源及分布比較分散。為了高效管理和使用現有資料，必須建立一個功能強大的綜合性試井數據管理信息系統。從軟件工程的角度看，它是一個較復雜的信息系統，包括數據的采集與傳輸，資料解釋、分析、應用，以及測試井相關信息的保存、維護、分析、加工、處理等工作。試井信息系統需要通過局域網，把大量的、孤立的、分散的信息集中高效地納入數據庫管理， 以直觀、形象的圖表形式和交互方式提供到油田用戶的計算機桌面上。

2 軟件目標

系統以新疆油田公司數據中心 Oracle數據庫為核心，完成試井數據的獲取與管理，實現網上傳輸、流轉、審核、上報、統計分析處理、輸出圖表等目標。增強試井信息數據獲得的全面性，便于業務人員對采油廠單井及區塊實施更加有效的開發調整，實現提高油田開發效益、降低生產成本的目的。系統采用B/S開發模式，用戶不需安裝客戶端軟件，軟件維護只在服務端進行，用戶使用Web瀏覽器訪問，通過Web頁上顯示的表格與數據庫進行交互操作，從數據庫獲取的信息能以文本、圖形、表格等形式在Web頁上展現，保證了系統的安全性、穩定性、靈活性、并發性和可擴充性，建設目標主要有以下幾項。

（1）建立有效的數據傳輸、存儲、數據審核發布策略。

（2）建立有效的數據加載方案。

（3）建立與外部解釋軟件的數據訪問接口。

（4）實現程序、算法的分離。

（5）實現成果的網絡共享應用，建立良好的數據展現方式。

（6）提供靈活的數據統計、對比分析功能。

3 關鍵技術

3.1 擴充性強、通用性強的系統架構設計方法

實現系統功能的動態管理。以往的應用系統需要為每一個功能模塊編寫一段程序代碼，用戶是否具有該功能執行權限都是在程序中控制的，管理流程的修改、系統功能的擴展都需要改寫程序代碼，系統維護難度較大。系統采用了新的開發、設計方案，通過系統功能管理模塊，實現功能節點的動態定義、動態修改，不需改寫程序代碼，系統具有良好的擴充性。

3.2 采用 B/S 架構，維護和升級方式簡單

現在，軟件系統的升級頻度越來越快，系統采用B/S結構更加方便。試井數據采集系統，如果使用C/S結構，采油廠需要安裝數十個客戶端，效率低并且工作量大，但B/S結構軟件只需要在服務器上安裝軟件就可以了，工作量減少了，所有的操作和維護只需要對服務器進行。

3.3 存儲過程、觸發器、包、作業等 Oracle開發技術

存儲過程加強了 SQL 靈活性和功能性。它保證了數據的安全性和完整性，可完成復雜的運算和判斷。通過存儲過程可以將一系列動作一起執行，保證了數據庫的完整性。存儲過程運行前，數據庫已自動對其進行了分析，并進行了優化，改善了 SQL 語句的性能，降低網絡的通信量。使符合單位規則的運算程序放入服務器中，便于集中控制。數據庫作業可以在規定的時間執行操作，可把大工作量的數據庫操作安排在服務器低峰使用時執行。在掌握業務流程的條件下，我們可以開發出更多的存儲過程和作業。

3.4 數據字典技術

采用數據元模型，建立了集數據流對象、業務流對象、控制對象于一體的字典描述機制，實現了業務流模型、數據采集、統計、信息發布等定制功能，通過字典管理器，可方便地擴充系統，增加了系統的通用性和延展性。

3.5 信息安全、統一認證技術

Intranet授權用戶，無論是登錄油田門戶還是直接登錄本系統，只須錄入一次驗證碼，系統自動識別用戶角色，并賦予相應權限。該系統為用戶管理、數據管理、授權模式以及信息的組織都提供了完整的解決方案，尤其是該平臺強大的靈活定制功能、信息發布功能和嚴格的安全管理、統一認證功能，既滿足了對多種類型信息靈活快速發布的要求，又滿足了對敏感信息的保密要求。

4 業務流程

本系統使用網絡數據庫管理數據，采用分布式、多層應用的體系結構，并按照 B/S架構實現。數據和程序安裝在服務器端，各個終端無需安裝，直接在 IE 瀏覽器中打開即可。

工作流產生的數據則保存在服務器的 Oracle數據庫中，程序和數據的分離保證了數據安全，具體流程見圖 1。

5 數據結構設計

試井管理信息系統以一個大型數據庫為中心運行，選用油田統一應用的Oracle 數據庫系統，遵循新疆油田數據庫邏輯設計要求，在數據結構設計時充分考慮油田現有試井成果數據庫中已有數據資料， 在保持試井數據庫內容完整的前提下， 盡量避免不必要的數據重復錄入，結合試井數據庫的特點，優化測試數據的數據庫結構，在設計上強化接口的可擴展性。同時建立一個完整的數據庫應用流程，與整個系統的設計融為一體。

6 系統主要功能

建立統一的數據標準，保證數據的完整性和一致性。按照試井數據采集行業標準規范建立Oracle數據庫，通過應用層的功能模塊采用數據轉換、文本導入等手段，把復雜多樣、格式多變的試井數據以及相關的數據納入數據庫管理，規范統一。所有的試井數據集中于服務器的數據庫中，系統的所有功能均集中在服務器上運行，用戶在任何一臺聯入該網站的計算機上通過Web瀏覽器操作就可以辦公，客戶機上只需要Web瀏覽器即可。

6.1 數據錄入具備以下功能

（1）數據錄入子系統要完成生產測試及試井數據錄入、查詢、文件上傳、報表輸出等功能。

（2）錄入的數據需要實現新增、修改、刪除、導入、導出、批量錄入、批量修改、查詢、數據篩選、排序等功能。

（3）數據體、圖件以及報告等數據以外部文件的形式，通過數據錄入子系統的上傳功能，傳至文件服務器上存儲，文件名按新制定的《生產測試及試井數據提交規范》的要求命名。

6.2 數據發布具備以下功能

（1）樹節點收縮功能：在信息發布系統中，要實現目錄樹節點全部收縮，不要展開。

（2）查詢功能：在信息發布子系統中，需要實現按完成單位、年度、項目名稱、井號進行快速查詢瀏覽，以及數據體、圖件和報告的文件打開和下載功能。

（3）目錄管理功能：能讓用戶在一個頁面上，就可了解某個項目的成果現狀分布，其中功能按鈕突出顯示則表示有成果數據，若為陰影則無數據。

（4）圖冊播放功能：圖冊播放可實現JPG格式圖片自動播放或手工任意選擇播放，并能實現圖片的拖拽功能。

（5）報表生成功能：為了滿足用戶在瀏覽信息時，能在同一界面生成報表的需求，系統提供了在信息發布中生成報表的功能。

（6）曲線功能：能實現各種曲線的繪制。

6.3 典型功能實現舉例

（1）由于測試儀器的不同，產生的測試數據的文件格式有可能不一樣，測試的內容、計量單位也各不相同，采集軟件可以通過手工配置靈活地將各式各樣的數據格式轉換成標準格式，然后再進行后續的數據處理，處理完的數據由原來按記錄格式存儲改為用大文本字段存儲，節約了數據存儲空間，也便于管理，利于維護。

（2）示功圖是反映井下抽油泵工作狀況的一種圖形，由測試儀器測得；動液面是指機采井在生產時油管與套管之間環形空間內液面至井口的距離。通過示功圖分析，可以了解抽油裝置各項參數配置是否合理，抽油泵工作性能好壞，以及井下技術狀況變化等。把示功圖與動液面資料結合進行分析，可了解油層的供油能力。示功圖、動液面資料在油井生產管理中起著舉足輕重的作用，是油井產能分析、生產動態分析的最基礎資料。示功圖曲線的繪制功能是利用回放的載荷、位移數據繪制示功圖曲線，供用戶進行分析對比。除了測試數據，其他計算所需數據自動從數據庫中提取，根據測試數據回放出功圖曲線，用戶只需要錄入幾個簡單的數據和解釋結果即可完成一口井的測試數據的錄入。

（3）試井信息系統綜合查詢平臺。為了便于對試井資料的查詢， 提高試井數據的使用率， 根據油田各開發單位對試井數據信息的不同需要， 開發出多種試井數據信息查詢、瀏覽方式。查詢系統中的成果資料可以綜合應用，可實現單井或井組各種試井資料和成果的查詢、瀏覽， 并通過單井歷次試井資料、區域鄰井資料的對比，為地層壓力變化、產能評價等開發需要提供基本信息和依據，對生產指導和開發提供輔助分析功能。

信息的查詢、瀏覽可以按不同的分類來組織和導航， 從業務的角度來看， 有基礎信息、試井測試數據等。從主體的級別上來看， 有局級單位、二級單位、采油區隊、區塊、井組、單井等。軟件的導航采用這兩條線索， 以主體的級別為主， 提供多種導航和信息瀏覽方式。

通過通用查詢可以查詢數據庫中各個表的字段， 也可以通過自定義SQL來實現查詢， 查詢的結果可以轉換為Execl文件。按數據庫的搜索字段（關鍵詞） 檢索， 對于數據庫中的任何數據， 都可以查詢出來， 可以根據條件生成統計表格， 繪制各種統計圖，可以進行基本油氣藏生產數據和地質數據的查詢、統計、歷史對比分析和同井組對比分析， 同時還可以按油藏管理部門所要求的報告格式輸出圖表。

7 結束語

通過開發推廣采油廠試井信息管理平臺，根據試井施工管理的特點，使試井業務從數據錄取、審核到信息發布的全過程實現網頁透明管理。通過嚴格的用戶權限控制實現用戶的功能管理，在管理辦法上具有創新點。應用這套系統后，由于信息傳遞加快，信息得到廣泛共享，測試工作效率大大提高，省去大量的紙張報表傳遞、電話詢問的工作量。對促進以上部門工作方式的轉變，提高辦公效率有明顯的作用。

平臺綜合運用了Internet 技術，采用Web Service 多層的B/S 體系結構，結合關系型分布式數據庫系統Oracle實現了試井數據的系統解釋、一體化數據管理、資料綜合分析與應用功能。該平臺集成解釋軟件、多類型數據資源及綜合應用功能。經過幾年來的運行，系統運行穩定，滿足了生產需要。本平臺的開發對提高監測資料的解釋水平，改善生產數據及試井成果的應用現狀，促進油田數據信息資源管理的發展具有非常重要的作用，必將為企業帶來可觀的經濟效益和社會效益。