渤海油田儲量研究數據庫的建設與應用

張萍

摘要：在渤海石油勘探開發研究過程中，儲量研究工作涉及的數據類型越來越多，統計工作越來越復雜。研究通過自定義結構配置文件，使用統一的安全認證并記錄數據訪問日志，實現數據表格和表單模板化，最終實現輕量化Web版、桌面級交互效果的儲量研究數據管理界面。可自維護和高安全性的儲量研究數據庫的建立，對儲量數據的管理與研究工作起著重要的作用。

關鍵詞：儲量研究數據庫;輕量化Web 版;可自維護

中圖分類號：TP311 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）13-0019-02

當下數字技術、智能化的理念已經深入人心，科技創新顛覆了許多行業的邊界與規則。儲量一直是石油公司的核心，短期及中長期規劃中都將圍繞儲量開展油氣勘探、開發、生產活動。儲量既是勘探的最終目標，也是油氣田開發的前提。基于儲量研究數據具有保密性的特點，導致在日常工作中不同區塊項目統計結果經常不一致;此外，因為基礎數據不健全，給多條件統計帶來不便，比如無法便捷地統計所有潛在儲量或者統計埋深2500米的儲量數據。應用數字化技術建立渤海油田儲量研究數據庫，既可以加強對儲量數據的管理和分析工作，又可以使研究工作在諸多生產環節實現無紙化、智能化，讓儲量數據的管理更安全、更高效。

1儲量研究數據庫的建設

1.1需求分析

在勘探開發儲量研究工作中，科研人員會利用儲量數據進行各類統計與分析，但在實際工作中，儲量研究所需要的數據不僅包含探明儲量、控制儲量、預測儲量、儲量復算等信息，還包含區域位置、地質條件、油源、油藏模型、原油性質等信息，以及上述信息的來源、統計時間等。基于對科研人員的需求進行整理與分析，我們著手建立儲量研究數據庫。該數據庫除了滿足基本的數據查詢、錄入和導出功能外，還提供用戶權限管理、批量數據導入、遞進查詢、數據合計功能和統計圖等功能。另外，為保證儲量研究數據庫數據信息的安全與保密，系統將提供必要的安全措施。

1.2系統架構設計

該系統采用B/S結構，即瀏覽器和服務器架構模式。系統前端頁面使用HTML5和基于JavaScript的AngularJS 2框架[1]，使前端交互界面樣式豐富，交互操作響應迅速。該系統采用輕量化Web版設計理念，可實現靈活調用后端服務[2]。

系統后端數據庫采用Oracle12c系統作支持，編程語言采用C#。后端服務使用私有云軟件架構，支持柔性部署，使后臺服務既可以部署在一臺服務器上，也可以部署在多臺服務器上，保持流量動態平衡。同時應用Web數據服務接口技術，提供符合Restful標準的Web API和統一數據模型[3]，滿足與系統前端或其他第三方系統無縫連接。

本文建立的儲量研究數據庫采用上述技術，在數據的加載與輸出界面中可實現自定義表頭、合并單元格、定制單元格寬度、字體、大小和顏色等功能，保持與Excel模板一致的數據格式，滿足科研人員的使用習慣。系統架構圖如圖1所示。

1.3主要技術

1.3.1開放的Web網絡平臺

HTML5是開放的Web網絡平臺的奠基石，是萬維網的核心語言，其主要目標是將互聯網語義化，以便更好地被人類和機器閱讀，同時能更好地支持各種媒體的嵌入。使用HTML5技術不僅滿足系統免安裝、跨平臺、跨設備的需求，而且還能實現桌面程序級的交互和顯示效果。它具有豐富的標簽體系，類似于內置了很多快捷鍵，取代那些完成比較簡單任務的插件，可以降低應用開發的技術門檻。同時，系統采用與HTML5配套的CSS[4]技術，該技術是一種用來表現HTML（標準通用標記語言的一個應用）或XML（標準通用標記語言的一個子集）等文件樣式的計算機語言，不僅可以靜態地修飾網頁，還可以配合各種腳本語言動態地對網頁各元素進行格式化。對網頁中元素位置的排版進行像素級精確控制，支持幾乎所有的字體字號樣式，擁有對網頁對象和模型樣式編輯的能力。使用這些標準化的應用，可以使Web網絡平臺能夠輕松實現類似桌面的應用體驗。

1.3.2可自維護技術

該系統呈現內容全部可以通過調用配置文件實現，而不用重新編輯程序。配置文件內容根據實際情況可以進行自定義。首先，定義數據源配置表，將后臺數據庫中數據表的字段信息增加到數據源配置表中;其次，根據配置好的數據源定義數據管理配置表，在數據管理配置時，設置數據顯示格式，包括表單形式或者網格形式、表頭信息、頁面高度、頁面寬度等內容;最后，數據表的增刪改功能，根據用戶權限設置，通過配置文件來實現。

可自維護技術滿足數據查詢模塊、數據增刪改模塊，其均可通過配置文件的方式進行系統自維護。如圖2所示。

2儲量研究數據庫功能實現

2.1數據的查詢、下載及數據管理功能

該數據庫系統不僅提供數據的常規查詢及下載功能，還提供了遞進式、多條件查詢功能，滿足了數據按區塊、按儲層特性、按油源性質等進行查詢的便捷性需求。查詢界面，如圖3所示。在數據管理方面，系統提供靈活的增刪改等數據管理功能，不僅滿足數據批量導入，實現與研究人員常用的表格保持一致的數據加載方式，還支持數據格式驗證，支持已有數據檢測，滿足一定條件的數據自動覆蓋等功能，同時系統還提供表單形式的數據修改、刪除功能。

2.2數據過濾功能

儲量數據庫中涉及的數據項目大約包含180個，但在前端頁面展示時，用戶希望在一個界面中顯示所有需要的數據內容。為此，在應用界面展示時，利用HTML5特有的標簽功能，系統支持將數據項進行分組，并可根據用戶需求，實現分組數據的顯示與隱藏。如圖4所示，淺灰色字體為隱藏的數據分組。

2.3數據分組統計功能

該系統使用d3.js開源庫，即非常成熟的圖表開源庫，用于統計數據的分布結構或變化趨勢能夠在最少的開發工作量的情況下支持自定義或者按照常用分組項目進行合計功能，實現將合計結果顯示在當前頁面中。通過充分利用開源庫的優勢，該系統實現按數據項、按數值范圍等進行自定義分組統計，并可按照合計后的數據項或者數據值范圍再分組，重新進行統計，從而實現遞進式統計功能。該系統還支持各種統計圖顯示功能，包括柱狀圖、折線圖和餅圖等，并支持Excel數據導出功能。統計圖如圖5所示。

2.4數據安全管理功能

基于儲量研究數據庫具有的特殊性及保密性需求，本系統在提供用戶認證要求的前提下，還按照研究人員的實際工作崗位進行二次確認，以確保儲量研究數據庫的安全應用。

系統提供詳細的數據訪問日志，包含什么時間、哪個模塊、誰、在哪臺機器訪問了哪些數據（增刪改查）。不僅能夠保證數據庫訪問的安全，也為后期進行數據分析提供重要依據。數據訪問日志如圖6所示。

3應用效果與總結

該儲量研究數據庫不僅包含國家儲量管理數據、上市儲量管理數據、公司儲量管理數據的多個評估點，還包含上述三級儲量數據外的其他相關數據，如油氣田/含油氣構造基本信息、油源、油氣藏類型、油氣藏模式、儲層性質、原油性質等的描述。在數據庫建設時還考慮了研究區塊、數據來源、統計日期等內容。該數據庫包含的數據信息量大、多、雜，在應用界面中對數據信息進行歸類，實現了數據分組的隱藏與顯示。

該系統采用最新計算機技術及應用，在滿足數據庫的動態需求變化的同時，還提供了自維護的數據管理界面。不但滿足數據的保密性需求，還實現與第三方系統的有機融合。該數據庫系統的建立，在輔助研究人員重新落實每個油田的儲量數據、理清油田從勘探到開發各個階段的儲量變化、按不同條件（如構造帶、層位、油品、埋深等）統計油田的儲量情況等方面，極大地提高了工作效率。

渤海油田儲量研究數據庫的建立不僅能將渤海油田的所有儲量研究數據統一管理，還是研究人員進行不同需求分析的平臺。在充分利用數據庫資源的同時，為渤海油田勘探規劃、資源量計算等工作提供了重要的依據，在提高工作效率、確保數據安全、實現降本增效等方面都起著十分重要的作用。

參考文獻：

[1] 宋濤，王玉峰，呂思思.在下一代互聯網應用中的AngularJS技術概述[J].科技視界，2016（19）：237，277.

[2] 董英茹.簡談AngularJS在下一代Web開發中的應用[J].軟件工程師，2015，18（5）：30-31.

[3] 周紹景，應杰，潘宏斌，等.RESTful架構的應用研究[J].數字技術與應用，2018，36（5）：59-60.

[4] 鮑威爾.HTML 5&CSS完全手冊[M].劉博譯.北京：清華大學出版社，2011.

【通聯編輯：王力】