學習Energy IQ基于PPDM數據模型的單井架構數據組合定義方法

陳芳莉(中國石化石油勘探開發研究院,北京 100083)

?

學習Energy IQ基于PPDM數據模型的單井架構數據組合定義方法

陳芳莉
(中國石化石油勘探開發研究院,北京 100083)

【摘 要】2015年5月舉行的第19屆 PNEC(石油行業數據管理技術大會)上,Energy IQ公司提出了基于PPDM的井架構數據組合定義方法,通過定義井數據標識、井信息匹配及集成整合等四個流程,能夠建立起井數據管理數據模型。該模型能夠幫助企業對單井數據進行科學組織和一致性集成,成為眾多企業勘探開發主數據庫的核心。

【關鍵詞】Energy IQ PPDM 單井架構數據組合 集成整合

1 前言

技術進步驅動下鉆完井從計劃到開發的周期被大大縮短,短期內井的數量劇增。通過完整的井生命周期去集成和利用集成好的數據,是勘探開發公司的重要成功機遇。通過分析我們會發現,在同一個公司里,不同的人和團隊產生和消費著中不同級別的井數據,因而關注點不同:

(1)區塊的主人關注井的位置;

(2)油藏工程師關注井筒和開發信息;

(3)鉆井完井工程師需要井筒、完井和射孔數據;

(4)開發分析人員需要每個層位的生產報表。

如果要對這些數據進行一致性集成,需要首先能夠對井進行唯一標識,并且在井的生命周期內,把井與其他組成部分關聯起來。形成的井架構數據組合可以用來向組織展示井筒結構的業務視圖,也可以在企業數據庫中將重要的信息關聯起來,以強化工作流程中的合作關系,減少錯誤,提高工作效率。業務工作流中關鍵信息的關聯,是勘探開發主數據庫的根本基礎,因此也成為勘探開發主數據庫實現的關鍵。

PPDM是一套開放、可用、業務驅動的數據模型,涵蓋石油行業上游勘探、開發、生產、集輸、相關交易等領域。PPDM提供完整的邏輯模型描述、完整的邏輯模型ER關系、應用實例等,涵蓋52 個領域,包含超過1700張數據表[1]。其中PPDM“What is a Well”以及井標識的標準,提供了建立綜合井架構的基礎,并依據業務明確定義了單井生命周期數據集成的級別。這些標準根本價值在實現單井綜合數據庫的過程中得到體現,成為勘探開發主數據庫的基礎,獲得了承認和重視。

EnergyIQ公司的TDM模型是基于PPDM數據模型的主數據庫建設解決方案產品,在2015年5月19日第19屆PNEC數據管理技術討論會上,EnergyIQ公司詳細描述了在單井綜合數據庫和主數據庫建立過程中建立井架構數據組合的方法。

2 單井架構數據組合定義

井架構是已經被唯一標識的井的不同組成部分的關系。本段提供了建立井架構數據組合的4個關鍵的流程及其相關背景信息。

(1)井標識(Well Identification);

(2)井匹配(Well Matching);

(3)整合(Aggregation);

(4)集成(Blending)。

井架構數據組合讓人聯想到井、井原始、井筒以及井筒里面的完井信息,其實里面還包含射孔、油氣流顯示、井段等其他信息。

井架構數據組合中的信息級別,指某個井構成部分相對于其他組成部分的包含關系,例如,Wellbore里包含著Well completion,一個Well completion應該是比WellBore低級別,而井包含著井筒,井就比井筒高一個級別。

2.1 PPDM“What is a Well”概念及EnergyIQ EKEY定義

2.1.1 PPDM“What is a Well”的概念

PPDM“What is a Well”的概念是提供一組對井、井組成部分、組成部分之間相互關系的定義。這些都是信息描述的對象,是信息的載體。這些定義由來自不同油氣公司的專家們在長期工作的基礎上積累形成的。這些定義獲得企業的廣泛認同,具體內容如下(圖1)。

2.1.2 井數據框架指導原則[2]

接著PPDM“What is a Well“的標準,PPDM協會還建立了一套指導原則,以知道井標識和井的組件的定義:

原則1:井標識系統必須在管轄范圍內給每個WellOrigin、WellBore,Wellbore completion分配唯一的標識;

原則2:井標識系統給出的每個標識必須是永久的;

原則3:井標識系統給出的每個標識必須是系統內唯一的;

原則4:井標識系統必須將每一個WellBore與WellOrigin關聯起來;

原則5:井標識系統必須將每一個WELL Completion 與Well Origin及WellBore關聯起來;

原則6:全局框架必須為井標識系統定義每一個需要的信息;

原則7:井標識系統的每一個部分必須有一個上級標識,并且對每一次變化進行記錄和管理。

2.1.3 EnergyIQ EKEY的定義[2]

EnergyIQ采納了PPDM“What is a Well”的定義,以及這些指導框架定義的原則,通過與多名石油勘探開發公司的顧問團進行研討,形成了EnergyIQ井框架數據組合信息定義體系EKEY。采用EKEY進行井框架數據組合定義的要點:

(1)每一個井和井的組件必須分配一個系統產生的代理組件EKEY。EKEY由兩部分組成,一個標識井和WellOrigin的序列號,和一個3位數標識井組件的后綴;

(2)標識在井的生命周期里必須永遠不需要改變,而且不能被重復利用;

(3)井信息里的WELL-LEVEL-TYPE屬性,將被用來標識井的組件;

(4)WELL-ALIAS表用來維護EKEY和原始標識;

(5)WELL-XREF表用來跟蹤井和井組件之間的關系;

(6)EKEY的兩個構成部分,以及井標識和井組件標識之間的管理,是最重要的屬性。

2.2 EnergyIQ井信息的匹配與合成

2.2.1 井信息匹配

圖1

構造井架構數據組合的一個關鍵是從多種數據源加載和整合數據。由于數據是從不同數據源加載的,井信息的匹配就變得很重要,以確保正確的EKEY被分配給正確的記錄。例如要給一個井架構增加一個新的WellBore,有必要確定是否同樣的WellBore已經存在。

如果遇到同樣的Wellbore,賦予同樣的EKEY;

如果不相同,有必要確定是否已經定義了上級井,如果有同樣的上級井,則需要采用同樣的8位前綴,對該井組件按照同樣上級井的組件序列順序排號;

如果不是同樣的上級井,一個新的8位編號賦予井組件,并且以“000”結尾以標識井筒。

為滿足這些匹配需求,需要支持以下原則:

需要定義一組匹配參數;

匹配參數要能夠容差,比如對井口位置允許5英寸的誤差;

對匹配參數要有重要性評價權重;

要能夠計算匹配百分比,比如8個參數匹配了5個,可以認為匹配了70%閥值,以確定井是否匹配。

井信息匹配無法一次性做到十分精確,因此需要具備采用相應的工具以維護審計歷史,方便回溯和修正。

2.2.2 井信息合成

井信息合成是指從一個或多個井架構數據組和的低級信息里,合成高級別的井架構信息內容,例如從井架構低級數據信息合成到高級架構信息,最終生成整體井架構的完整例子。Completion級別的紀錄被合成,用來創建WellBore記錄,進而被合成到井級別的記錄。

井信息合成要依據一系列業務規則,以確定哪些低級別的信息會用于合成高級別的信息。下表是一組合成規則,表達如何從completion合成到wellbore,以及從wellbore合成到well。

信息合成的主要依據是關鍵字段的對比,如開鉆時間或最低井深。當需要對比多字段的時候需要更多復雜的規則,以及if-thenelse的邏輯規則。

井信息合成流程可能會非常復雜,因為存在多來源多個層次的基礎數據。

2.2.3 集成整合(Blending)

數據集成整合是從同一級別的一個或多個記錄中創建單個的、更加可信的記錄,是以數據源為基礎建立的。數據庫里每個來源的數據都分配了優先權。

井標識(Well Identification)、井匹配(Well Matching)、整合(Aggregation)、集成(Blending)這四個流程的應用,使得公司可以定義、建立并維護一個一致的、可靠的井架構數據組合,這是一個企業勘探開發數據庫的根本。數據模型的穩定性表現在對業務變化的適應上,包括三方面的內容。一是對業務活動的變化的適應,二是對數據項變化的適應,三是對數據之間關系的管理的穩定性[3]。通過分析認為EnergyIQ公司提出的井架構數據組合定義模型能夠對井數據進行科學的分析和定義,具有很強的適應性和穩定性。

參考文獻:

[1]The Well Hierarchy as a Foundation for MDM,Steve Cooper, EnergyIQ,PNEC 19th.

[2]王學軍,等.國際主流數據標準應用模型研究.信息技術與標準化, 2014-09-10.

[3]牛其恒.油田勘探開發數據模型研究.大連理工大學碩士論文, 2009.