油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)與應(yīng)用

王聰

摘要：隨著油田水平的不斷提高，數(shù)據(jù)在“數(shù)字油田”建設(shè)中的價(jià)值與意義逐漸凸顯。本文闡述了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義，分析了油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn)，并從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)范圍、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)功能設(shè)計(jì)兩方面探討了油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)。重點(diǎn)從源數(shù)據(jù)層建設(shè)、數(shù)據(jù)整合層建設(shè)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層建設(shè)和數(shù)據(jù)應(yīng)用層建設(shè)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)安全建設(shè)、數(shù)據(jù)庫(kù)共享機(jī)制建設(shè)六個(gè)方面，詳細(xì)進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)研究，以期促進(jìn)油田大數(shù)據(jù)的深入發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油田;數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);信息化;應(yīng)用

數(shù)字油田的基本概念和發(fā)展方向就是將涉及油氣經(jīng)營(yíng)的各種資產(chǎn)，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解釋與模擬、提出并評(píng)價(jià)各種選項(xiàng)、執(zhí)行等。石油企業(yè)是一個(gè)多學(xué)科、多專業(yè)相互配合、相互滲透、協(xié)同攻關(guān)的知識(shí)、技術(shù)密集型企業(yè)，通過數(shù)字油藏、動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性、虛擬化油田和協(xié)同工作環(huán)境等方面展望，油田數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用前景廣闊。構(gòu)建一個(gè)以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)為核心的綜合數(shù)據(jù)資源中心、并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)能極大提升油田應(yīng)用的信息化水平，因此，完善油田數(shù)據(jù)資源中心的建設(shè)至關(guān)重要。

1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)概述

1.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)定義

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的和隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合。它以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和管理資源的基本手段，以統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)作為分析數(shù)據(jù)和提取信息的有效方法，以人工智能作為挖掘知識(shí)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的科學(xué)途徑，通過對(duì)原有數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換、加載形成真實(shí)、全面、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。因此，構(gòu)建一個(gè)以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)為核心的綜合數(shù)據(jù)中心平臺(tái)能大大提高油田應(yīng)用信息化水平。

1.2油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)特點(diǎn)

油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)需具備統(tǒng)一性、敏捷性、實(shí)時(shí)性和協(xié)同性等基本理念。因此，油田數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具有以下特性。

（1）油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)具有統(tǒng)一的規(guī)則（如標(biāo)準(zhǔn)、接ISI等），這是建設(shè)油田軟件系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上方可支撐敏捷性、可擴(kuò)展性等其他基本要求。

（2）油田數(shù)據(jù)資源中心還應(yīng)具備良好的敏捷性和可擴(kuò)展性，以快速企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境的變化做出反應(yīng)，并適應(yīng)企業(yè)新的應(yīng)用開發(fā)與部署。

（3）油田數(shù)據(jù)資源中心將油氣整個(gè)勘探與開發(fā)過程設(shè)計(jì)為實(shí)時(shí)處理，并滿足不同專業(yè)的工程師均能動(dòng)態(tài)、快速地獲取及共享數(shù)據(jù)信息，并及時(shí)掌握和控制油田全部生產(chǎn)過程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

（4）油田數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需具有協(xié)同性，其所創(chuàng)建的資源共享環(huán)境，應(yīng)滿足企業(yè)管理專家和專業(yè)技術(shù)專家方便靈活的協(xié)同工作。

2油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)與應(yīng)用

2.1油田數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)范圍

構(gòu)建油田數(shù)據(jù)中心涉及海量數(shù)據(jù)信息，既包括歷史數(shù)據(jù)，又包括油田生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)應(yīng)該支持油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)方面，包括地質(zhì)勘探、油藏分析、油氣運(yùn)輸、經(jīng)營(yíng)管理等。采用分層結(jié)構(gòu)“自底向上”構(gòu)建數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程為從源系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后加載數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，然后由多維分析工具多層次分類成有效信息，與數(shù)據(jù)挖掘工具有機(jī)結(jié)合，最后通過可視化工具將分析結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。

2.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合油田生產(chǎn)實(shí)際情況，整個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的總體架構(gòu)共分為源數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)整合層、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層4部分。

2.2.1源數(shù)據(jù)層建設(shè)

源數(shù)據(jù)層主要是油田各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù);油田業(yè)務(wù)涉及到多方面的數(shù)據(jù)源，如勘探數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、油氣運(yùn)輸數(shù)據(jù)等。此外還要考慮很多外部數(shù)據(jù)源，如物料價(jià)格等。所有這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同區(qū)域、不同部門的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中。源數(shù)據(jù)層收集、統(tǒng)計(jì)這些異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，并明確各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的具體用途，進(jìn)行數(shù)據(jù)來(lái)源信息的登記管理。

2.2.2數(shù)據(jù)整合層建設(shè)

數(shù)據(jù)整合層進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽取、凈化、轉(zhuǎn)換等操作，并將處理后的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);數(shù)據(jù)處理是一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，裝載維度表和事實(shí)表，為輸出到數(shù)據(jù)集市做好準(zhǔn)備。由于各個(gè)數(shù)據(jù)源采用的組織形式和操作系統(tǒng)平臺(tái)的不同，可能造成數(shù)據(jù)不一致的問題，因此在構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)時(shí)必須用數(shù)據(jù)遷移工具通過專門的數(shù)據(jù)接口對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)換、清潔，然后按照一定規(guī)則集中到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。

2.2.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層建設(shè)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)集市的管理與維護(hù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)主題和信息的存儲(chǔ)與綜合;預(yù)測(cè)執(zhí)行完成后的結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，形成決策信息庫(kù)。如探井隨鉆分析，就可以把隨鉆分析的決策點(diǎn)信息存入到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，和其它已存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析，得出最優(yōu)的鉆井設(shè)計(jì)方案，提高生產(chǎn)措施的有效率。引入數(shù)據(jù)集市是因?yàn)橥ㄟ^將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)集市分離的方法，可以使數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)集中精力解決數(shù)據(jù)整合和清理等問題，而數(shù)據(jù)集市則致力于為特定的決策過程提供服務(wù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)在數(shù)據(jù)源和直接面對(duì)決策支持過程的數(shù)據(jù)集市之間形成了一個(gè)緩沖，數(shù)據(jù)集市可以面向一個(gè)優(yōu)良的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)來(lái)建設(shè)，數(shù)據(jù)源的變化可以不直接影響到數(shù)據(jù)集市。

2.2.4數(shù)據(jù)應(yīng)用層建設(shè)

數(shù)據(jù)應(yīng)用層通過數(shù)據(jù)挖掘工具和聯(lián)機(jī)分析處理工具，完成用戶的決策處理任務(wù);并通過問題的分析與綜合、查詢分析、管理維護(hù)等方式實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)交互。建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的最終目的，是讓油田業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理人員能夠方便地使用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)這一集成的決策支持環(huán)境以獲取有價(jià)值的信息，從而能對(duì)油田實(shí)際生產(chǎn)提供對(duì)策支持。因此，數(shù)據(jù)應(yīng)用層要求提供界面友好、功能強(qiáng)大的交互界面。考慮到油田先進(jìn)的局域網(wǎng)絡(luò)，基于數(shù)據(jù)中心采取B/S方式，通過Web服務(wù)器為各客戶端提供服務(wù)。

2.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)安全建設(shè)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的管理者需要解決法律與政策、行政監(jiān)管、合理組織以及攻克技術(shù)挑戰(zhàn)，在隱私權(quán)保護(hù)、信息安全以及數(shù)據(jù)流動(dòng)之間在定制功能時(shí)進(jìn)行利益權(quán)衡。持續(xù)深化數(shù)據(jù)庫(kù)云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用，不斷加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用建設(shè)，建設(shè)集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心和信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)資源，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的安全治理體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的有效聚合，保障數(shù)據(jù)安全，為智能油田大數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)共享服務(wù)提供有力支持。

2.4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)共享機(jī)制建設(shè)

數(shù)據(jù)庫(kù)共享數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用一致的標(biāo)準(zhǔn)框架。制定油田大數(shù)據(jù)的共同標(biāo)準(zhǔn)，這是收集、鏈接、共享和分析不同數(shù)據(jù)集合的關(guān)鍵元素。智能油田大數(shù)據(jù)仍需要大量的技術(shù)研發(fā)來(lái)制定嚴(yán)格的數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)。但是，目前人們對(duì)于智能油田大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀和未來(lái)需求，仍缺乏明確清晰的認(rèn)識(shí)。在數(shù)字油田中，大數(shù)據(jù)的分析員經(jīng)常需要花費(fèi)一半以上的清理數(shù)據(jù)，因?yàn)橛写罅康臄?shù)據(jù)是以非機(jī)讀或非標(biāo)準(zhǔn)化格式來(lái)提供或者收集的，需要進(jìn)行人工的手動(dòng)處理。因此，必須制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)共享機(jī)能，避免浪費(fèi)不必要的人力物力。

3結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)幫助油田實(shí)現(xiàn)設(shè)備長(zhǎng)周期管理，同時(shí)在財(cái)務(wù)預(yù)算、物資采購(gòu)、工程建設(shè)等方面提供了重要的數(shù)據(jù)支持。智能油田高度依賴深度的數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用，所以開發(fā)和提供開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和平臺(tái)至關(guān)重要。綜合數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建立后，必須推動(dòng)各相關(guān)部門之間的資源共享，為油田生產(chǎn)運(yùn)行提供技術(shù)支持。

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