油田開發數據庫建設及應用技術

劉楊

摘要：油田開發是一項涉及范圍廣、內容眾多的系統性工程，具體的作業領域會關聯大量的數據信息，必須依托強大的數據處理中樞來實現有效的收集、匯總、處理、分析和反饋。通過構建油田開發數據庫，在油田建設與運營中的全過程實現應用，是目前油田在信息化建設中的主要方向。結合數據庫的運用，充分利用大數據、云計算等技術實現數據引領資源的優化配置。

關鍵詞：油田;開發生產;數據庫;建設與應用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）17-0038-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 背景

目前在大型的油氣田開發數據庫建設中，還存在一些突出的短板和問題，制約了油田在開發、加工、儲存、運輸、調動等生產環節的運行效率，同時對企業內部的運營管理包括財務成本管理、生產運維管理、技術管理和信息數據管理方面帶來了較大負面影響，因此要針對當前油田數據庫的主要建設模式中有待優化的項目進行分析研究，找出問題原因，并探討對策，為促進油田增強信息化管理水平，提升生產效率進行參考借鑒。

2 油田開發數據庫建設中的主要特征方向

2.1 可融入區塊鏈數據管理理念

目前的信息網絡環境中，油田開發數據庫的底層技術架構可以支持區塊鏈技術主導的分布式異構空間信息網絡共享技術理念，并融合了更加便捷有效的交互操作系統。該技術架構的應用可以促進數據庫更高效地運用庫中原有的網絡資源系統，開展個性化的數據服務模式，將需求下沉到不同客戶群體，進行針對化的數據庫分送與集中管理，把有差異化需求的數據庫匹配至對應功能的系統，同時面臨程序繁多、內容龐雜的應用與審核模塊時，則要通過相應的方法可以在相對范圍內來增強油田數據庫系統的傳輸[1]、處理與反饋效率，從而提高其應用能力，在面臨突發的或者持續的數據流量沖擊時不會出現宕機等事件。這在一定程度上能夠極大提高油田數據庫系統的應用。此外，因目前的油田數據庫管理系統具有分布式處理的特征，他就會去高度的迎合每個不同體系下的用戶需求，從而創設工作空間并且確立本身的屬性，這樣就能夠把數據庫的海量的數據信息分層分類的存儲到合理區塊，并且以標準化的流程和規范來對數據加以管控，實現了統一與分布的結合。

2.2 以網絡通信協議為底層傳輸架構

實現數據庫的網絡化，將以通用網絡環境協議作為信息交互基礎，使得數據庫系統在更廣闊的地域空間和時間區段內實現有效傳輸，得益于應用層的通用標準HTTP協議，能夠在界面化的操作系統例如Windows Linux等架構下的瀏覽器軟件下順暢運行，不用再額外開發專門操作軟件，節約了大量的開發成本。此外，因為界面操作更加簡便，會減少人工操作失誤風險發生，確保其穩定性和可靠性。

3 油田開發數據庫建設過程中的不足

一是油田數據庫模型架構設計選擇上，當前可應用的數據庫管理模型眾多，包括了諸如EPDM模型或者國外的成熟模型，還有些企業結合本身的經營管理需求開發設計的模型架構，這就讓油企在模型選定上面臨一些困難，應當仔細地去分析判斷。EPDM模型是一類一體化的數據庫模型架構，是具有一定的技術優勢的，不過在某些領域的功能還是不完善，要在實際應用當中采取對應措施進行局部優化和升級。二是油田原始的信息數據的兼容存在不足。油田在生產業務開展過程中，會涉及眾多的環節，因其生產方式，管理架構，制度機制都存在著較大的差異，所以產生的原始的數據信息的格式和標準都有極大的不同，同時從事數據相關工作的人員在操作水平和規程上也是良莠不齊的，這樣不同數據在交換輸送過程中的質量控制就難以統一，存在兼容性不同的問題，制約了數據的傳輸效率與和效果[2]。

4 油田勘探開發數據庫的流程化建設要點

4.1 油田數據庫模型的構建

文章主要以當前較為主流的EPDM數據庫模型為基礎，并再次了做了模塊的補充和完善，增加了相應的功能板塊，可以滿足不同專業領域的關聯性數據的相互聯系與兼容。在業務功能板塊增加過程中，也需要各個方面進行數據庫模型的擴充，這個流程中在業務操作與數據信息標準化銜接方面，要由對應領域的專業人士進行充分溝通交流，確保合作流程順暢。在通常情況下的油田開發數據構建是涵蓋了生產作業業務管理流程和數據分析流程以及概念架構模型設計，動力模型，SQL腳本的編輯，邏輯性論證和最后的成型實際測試等多個環節，具體的構建程序如圖1所示[3]。

建設流程中因數據庫專業程度高，難以一步到位完成擴充，要在多次的討論分析和梳理基礎上，運用多專業領域聯席會議機制實現模型問題檢測和判別，必要時開展實例檢測，并周期性地進行完善調整。

4.2 油田開發原始數據庫建設

原始和歷史數據是油田企業最為基礎的數據，也是非常關鍵的信息資產，是決定著企業的運行安全。一般歷史數據庫建設的前期投入和耗費相當巨大，油企要慎重的策劃與建設，它的建設程序通常包括了以下幾個重要節點：一是要開展需求分析，針對企業的生產開發業務的信息交互和檔案記錄已經行業監管部門的現實需求，進行整合梳理，明確數據庫的服務目標、服務形式和原始與歷史數據的全面需求，進而制定合理的數據庫構建方案;二是應當妥善處理好紙質與傳統電子媒介的早期檔案材料。在當時的技術條件下，很多的油田開發工程的材料都是以紙質或者是傳輸效率低下的存儲設備如光盤磁盤儲存，應當將此類龐大的數據資料進行電子化和網絡化轉型，確立對應的電子化構建的標準規范，可以與現代化的網絡數據庫進行無障礙的對接，讓批量數據高標準的歸集到數據庫當中;三是要制定完整的電子化原始早期數據整合轉移實施流程與標準，并按照既定的規范開展測試和校對。

4.3 構建對應軟件操作系統

軟件系統的開發是油田數據庫建設客戶端的一項底線性工作，好的數據庫系統必須要確保客戶端的應用便利化、高效化、安全化、全面化，不同層級和部門的用戶可以通過軟件系統全視角收集處理分析判斷油田經營生產管理對應的數據信息，并利用合理的方式進行表達和分析，實現人機的有效協同。該體系的建設大體包括了數據庫的信息收集、校核與審查等方面。在數據源的信息采集上，相關的軟件要具備原始信息錄入、階段性存儲、三級審核以及權限分設和管理功能。從源頭采集的信息要經過一定程序的審查核對后，被審核系統認定合格才能被推送至數據庫，這些工作需要緩存庫、校驗模塊和審查模塊共同配合完成。而不合格信息則會被退回源頭錄入節點，反饋錯誤原因，并指導其糾正。在計算機的程序剛性審查之后，數據要再次進入人工專家檢查環節，二次通過核驗后最終被導入到數據庫之中。具體流程設計如圖2所示。

5 油田數據庫體系建設中的重點

5.1 實施服務器封裝確保連接信息安全

在信息的傳輸過程中，信息的連接轉換是用戶登錄和使用數據庫的唯一路徑，所以連接信息的保護要確保絕對安全，通常是利用加密等措施開展保密工作。在系統運行之初，數據信息連接并未加密，用戶間可以開放公開的獲取，在擴大用戶范圍的情況下，難以保證所有用戶的可靠性，因而就需要確保數據庫的信息連接安全性。當前，傳輸系統多利用密鑰和證書認證等網絡加密形式來對連接數據進行加密和解密。前期把有需求的連接信息存儲在局域網或者廣域網下的某個服務器下，在第一次調用信息時，應當在原有模塊下，向本臺服務器發送提取指令，經過加密和解密的環節，把密文轉換為明文，再將其推送至客戶端軟件。該過程可以由計算機通過程序設定來獨立完成，不需要人為干預，對所有用戶也是封閉的，他們無法知曉對應信息之外的其他相關連接數據，保證了數據庫的信息安全。

5.2 強化軟件系統和數據庫的協調融合

盡管油田在數據庫搭建之初是設定了統一的標準化數據庫架構，邏輯體系是全企業相一致的，但是在框架之下的各單位對于數據內容充實上，還存在著較大差異，比如數據采集時的類型格式和維護方式上都未能全部統一，同時油田還要在若干時間段內進一步的優化和升級數據庫結構，各油田企業之間的數據庫結構的沿用的總體架構也類型多樣，這樣如何實現不同數據庫間的兼容和銜接，就要通過應用軟件增強與底層數據庫的適應性和融合性來實現，從而具有更廣泛的應用空間[4]。目前軟件系統在這幾個方面做了優化和改進。一是實行了動態提取方案，在界定參數方面有效的破解了源頭數據標準不統一不規范問題;二是功能的進一步增加，軟件系統可以更好地對視圖的數據的類型進行快速準確識別;三是在字符的處理分析上，在字符等邏輯關系等式下增加了過濾空格功能，可以避免發生文本型數據出現空格錯誤。

5.3 提升數據庫標準化管理水平

在數據庫的標準統一化和一致化的管理上，注重標準化建設，以此來保證數據庫信息傳輸和處理的效率與正確性，促進資源效能的有效發揮。其中要重點處理好以下幾點問題：一是開發數據庫結構與數據錄入的錄入格式標準（特定的字段和字符）是否有較為詳細明確的要求，在執行與監督上是否到位;二是有些部門的應用軟件還未與開發數據庫實現兼容對接，開發數據在多個服務器存儲和管理情況，因存儲標準不統一，經常導致庫內數據缺損，需要不斷的補充或者追加，應當全面杜絕這一現象;三是注意提升開發數據庫的應用范圍和應用程度，保證數據完整性。

6 結束語

由此可見，在信息化時代，互聯網技術已經深入到各個行業，而石油行業要提升本身的核心競爭力，就要加快如油田數字化建設進程，通過油田開發數據庫建設促進內部的管理與決策能力提升，在建設當中要注重數據標準化和流程規范化，并在采集處理分析等環節進一步完善。

參考文獻：

[1] 劉衛，江波.油田化工生產實時數據庫系統建設與應用[J].信息化建設，2015（10）：246.

[2] 努爾恰西·達力汗，帕麗旦·吐爾遜.油田勘探開發數據庫建設及應用[J].信息系統工程，2019（12）：17-18.

[3] 秦義江，劉建軍，崔玉琴，等.油田數據庫建設探索[J].電腦編程技巧與維護，2012（16）：50-51.

[4] 馬麗濤，楊國棟，張琴.油田中心數據庫建設思路與方法[J].信息系統工程，2015（7）：103.

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