石油勘探系統(tǒng)的Oil—ESB關(guān)鍵技術(shù)研究

馬有志+鄧傳偉+劉艷杰

摘要：石油勘探的數(shù)據(jù)采集、處理、解釋一體化系統(tǒng)是具有眾多黑科技的巨系統(tǒng)，以O(shè)il-ESB全新技術(shù)無需關(guān)心底層系統(tǒng)的技術(shù)，幾乎不用再寫代碼就可配置實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)整合。Oil-ESB除具有基本的ESB功能外，全新研發(fā)了穿越技術(shù)、多元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、ODS操作數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)塊云存儲(chǔ)技術(shù)的11項(xiàng)黑科技?？奢p松實(shí)現(xiàn)地震處理解釋成果可視化系統(tǒng)，大塊數(shù)據(jù)分布式大塊數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)、國密增強(qiáng)加密技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與擬合系統(tǒng)、高性能均衡服務(wù)系統(tǒng)。基于此研發(fā)一套先進(jìn)、合理、完善、高效，且結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，易操作、易利用、全面有組織的數(shù)字化石油勘探系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： Oil-ESB ；穿越技術(shù)；ODS操作數(shù)據(jù)庫；黑科技；多元數(shù)據(jù)；無協(xié)議文件擺渡控制技術(shù)；分布式云存儲(chǔ)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）15-0250-02

Abstract： The data acquisition， processing and interpretation system for oil exploration is a huge system with large blackbox technology， To Oil-ESB new technology without concern for the underlying system technology， Almost no need to write code to configure the system， business， data transfer integration. Oil-ESB not only has the basic functions of ESB， the new development of the 11 blackbox technology， such as： time-travel technology and Metadata management technology， ODS database technology， distributed data block cloud storage technology. It can easily achieve seismic processing and interpretation results visualization system， bulk data distributed massive data in the cloud storage system， national secret enhanced encryption technology of real-time data processing and fitting system， high performance balancing service system. Based on this research and development of a set of advanced， reasonable， perfect， efficient， and structured， systematic， easy to operate， easy to use， comprehensive organization of digital petroleum exploration system.

Key words： Oil-ESB， time-travel technology， Operational Data Store， blackbox technology， Metadata， No protocol files ferrying control technology， Distributed cloud storage technology.

1 概述

石油勘探是石油天然氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中對(duì)油田開發(fā)效益影響最大、技術(shù)含量最高的一環(huán)。石油勘探信息化技術(shù)體系是由時(shí)間維、邏輯維和知識(shí)維（或?qū)I(yè)為維）組成的一個(gè)立體的、跨學(xué)科的體系，集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)。隨著石油工業(yè)的發(fā)展和剩余油氣藏開采難度的加大，勘探開發(fā)的融合越來越緊密，對(duì)于油藏地質(zhì)的研究和開發(fā)動(dòng)態(tài)分析的要求越來越深刻。為發(fā)現(xiàn)復(fù)雜油氣藏，深入分析開采過程中不斷變化的地下形勢(shì)，制定調(diào)整方案，提高采收率。在地震解釋、油藏?cái)?shù)值模擬、油藏三維地質(zhì)描述等方面都應(yīng)用了大型的軟件系統(tǒng)，并不斷推進(jìn)集成化程度，使得從尋找油藏、認(rèn)識(shí)油藏到開采動(dòng)態(tài)形勢(shì)分析、方案預(yù)測(cè)的工作效率和質(zhì)量大大提高?？碧介_發(fā)一體化是適應(yīng)知識(shí)化與信息化時(shí)代，加速油氣資源開發(fā)，提高投資效率和增加企業(yè)效益的新理念。Oil-ESB（Oil-Enterprise Service Bus，即石油企業(yè)服務(wù)總線） 基于油氣生產(chǎn)系統(tǒng)及中石油信息化等大型項(xiàng)目開發(fā)相關(guān)深度應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用在油田生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，它可以在不改變現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的情況下讓幾代技術(shù)實(shí)現(xiàn)相互操作。通過簡單的標(biāo)準(zhǔn)適配器和接口，很容易完成多維粒度應(yīng)用（服務(wù)）和其他組件之間的互操作，能夠滿足大型異構(gòu)企業(yè)環(huán)境的集成需求。

Oil-ESB是系統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，提供了SOA架構(gòu)中最基本的連接中樞。使用Oil-ESB在幾乎不需更改任何代碼，以無縫的非侵入方式使油田勘探生產(chǎn)已有的系統(tǒng)具有全新的系統(tǒng)服務(wù)接口，并能夠在系統(tǒng)部署環(huán)境中支持任何IT架構(gòu)與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，包括云計(jì)算架構(gòu)與石油行業(yè)的POSC、WitsML、EPDM等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。更重要的是，充當(dāng)“緩沖器”的Oil-ESB，負(fù)責(zé)在諸多服務(wù)之間轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)格式與服務(wù)邏輯相分離，從而使得不同的應(yīng)用系統(tǒng)能夠同時(shí)使用同一服務(wù)，不用在某個(gè)應(yīng)用程序或者數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，修改任何服務(wù)代碼。

2 石油企業(yè)服務(wù)總線Oil-ESB技術(shù)功能

Oil-ESB支持在石油分布式應(yīng)用系統(tǒng)之間通過中間層如集成代理實(shí)現(xiàn)直接對(duì)等溝通服務(wù)功能。支持SOA描述了一種IT基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用集成模型，其中的軟構(gòu)件集是以一種定義清晰的層次化結(jié)構(gòu)相互耦合，它包含了實(shí)現(xiàn)SOA分層目標(biāo)所必需的基礎(chǔ)功能部件。

Oil-ESB具有石油勘探信息化基于標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、高性能的消息管理中心和高性能集群技術(shù)，通過多年的研制積累與開發(fā)，目前Oil-ESB具有（如圖1）30個(gè)石油企業(yè)服務(wù)總線功能，即：穿越技術(shù)、多元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、國密的增強(qiáng)加密技術(shù)、ODS生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、大塊數(shù)據(jù)無協(xié)議文件擺渡控制技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)塊云存儲(chǔ)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與擬合技術(shù)、高性能均衡服務(wù)技術(shù)、中介服務(wù)、穿越服務(wù)、服務(wù)編排、多元協(xié)議轉(zhuǎn)換服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)查找、服務(wù)監(jiān)控的開發(fā)接口、多元數(shù)據(jù)處理與管理系統(tǒng)、消息服務(wù)中心、消息告警、消息路由、消息控制、加密與安全控制、集群環(huán)境ESB Server的管理及各種日志控制級(jí)別、服務(wù)線程配置各種維度的事前預(yù)警、事中協(xié)議、事后統(tǒng)計(jì)分析、擴(kuò)展框架、SLA服務(wù)等級(jí)協(xié)議管理、無協(xié)議文件擺渡控制系統(tǒng)、松耦合接口、OPC控制接口、QOS質(zhì)量控管理制系統(tǒng)

3 穿越技術(shù)與多元數(shù)據(jù)管理技術(shù)

如圖2所示，是基于穿越技術(shù)與多元數(shù)據(jù)管理技術(shù)所設(shè)計(jì)研發(fā)的地震解釋成果信息化平臺(tái)系統(tǒng)的頁面截取。此系統(tǒng)功能說明：無論是勘探數(shù)據(jù)采集人員、地震資料處理人員或是地震資料解釋人員；無論數(shù)據(jù)來源什么年代、使用什么技術(shù)；還可能是幾代石油勘探人的技術(shù)、成果、數(shù)據(jù)都經(jīng)過時(shí)間與空間的穿越與多元數(shù)據(jù)處理管理技術(shù)，將整個(gè)生產(chǎn)科研應(yīng)用集成在此地震解釋成果信息化平臺(tái)系統(tǒng)的可視化系統(tǒng)窗體上，供油田勘探開發(fā)人員識(shí)別、研究、查詢，為油田生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)保障應(yīng)用。

地震解釋成果信息化平臺(tái)系統(tǒng)的可視化系統(tǒng)是以勘探綜合測(cè)網(wǎng)圖為底層圖層，加載多元工區(qū)圖層數(shù)據(jù)和區(qū)域內(nèi)井資料圖層數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)可視化查詢功能：在在震工區(qū)框中實(shí)現(xiàn)標(biāo)右鍵選中工區(qū)，鼠標(biāo)左鍵實(shí)現(xiàn)查詢功能，可查詢的項(xiàng)有：測(cè)線位置、測(cè)線信息、紙剖面瀏覽、SEGY單剖面資料瀏覽、SEGY層位解釋數(shù)據(jù)瀏覽、單速度剖面瀏覽、單條速度剖面基本信息的瀏覽；實(shí)現(xiàn)管理、查詢、使用的數(shù)據(jù)有：地震資料解釋數(shù)據(jù)、地質(zhì)分層數(shù)據(jù)、連井多井地層對(duì)比圖、地震解釋成果圖、成果報(bào)告及多媒體、地質(zhì)分析數(shù)據(jù)及圖件的名稱、制作日期、類型、圖件位置等信息，實(shí)現(xiàn)工區(qū)分類，各工區(qū)下按時(shí)間、圖件類型進(jìn)行分類，便于查找及瀏覽；在此界面中點(diǎn)擊字段名稱，可按字段進(jìn)行排序、過濾、分組等，查詢結(jié)果可保存或打印。井資料組合數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)右鍵選中井，鼠標(biāo)左鍵實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)查詢功能有：完井信息、測(cè)井曲線、試油試采數(shù)據(jù)、綜合錄井圖等與井相關(guān)的信息解釋成果，可管理、下載、過濾、分組查詢等，結(jié)果可保存或打印。

4 OIL-ESB分布式大塊數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)技術(shù)

石油勘探數(shù)據(jù)被稱為大塊數(shù)據(jù)，它可能是幾百M(fèi)B到幾個(gè)TB，一般數(shù)據(jù)文件大小為幾個(gè)GB至上百個(gè)GB，這類大塊數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與使用都非常耗時(shí)、耗資源，Oil-ESB分布式大塊數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)技術(shù)采用多元分布式存儲(chǔ)池技術(shù)，按大數(shù)據(jù)分析決策樹法進(jìn)行大塊數(shù)據(jù)進(jìn)行一類和二類數(shù)據(jù)高速分割，實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的高速壓縮、高速讀寫和高速傳輸，為支持海量數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)分析提供了優(yōu)良的存儲(chǔ)架構(gòu)。大塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)作為一個(gè)整體，存儲(chǔ)系統(tǒng)雖然由多套物理上分散的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組成，但是在邏輯上其為不可分割的一個(gè)整體，在使用和管理上就是一套獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)。它提供一整套完整的技術(shù)方式對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)云進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控。Oil-ESB分布式大塊數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了完全基于圖形界面的管理工具，也提供了基于命令行的管理工具，可以根據(jù)自己的喜好來選擇合適的管理工具進(jìn)行整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理、配置、監(jiān)控等任務(wù)。使用Oil-ESB分布式大塊數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問的功能而不需關(guān)心存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)和操作，系統(tǒng)會(huì)利用邏輯位置和物理位置的映射，在相應(yīng)的物理位置找到所需要的數(shù)據(jù)。

5 結(jié)論

Oil-ESB是面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）有效整合資源并利用資源的有效中間軟件系統(tǒng)，它在標(biāo)準(zhǔn)的ESB基本功能基礎(chǔ)上為石油企業(yè)信息化業(yè)務(wù)增加油田應(yīng)用系統(tǒng)相應(yīng)的功能， Oil-ESB的技術(shù)研究與使用改變了石油行業(yè)傳統(tǒng)的軟件平臺(tái)系統(tǒng)的IT架構(gòu)，Oil-ESB實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信、平臺(tái)互連、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)可移植性和全系統(tǒng)安全性標(biāo)準(zhǔn)接口的石油企業(yè)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的互通互用。石油勘探信息化實(shí)現(xiàn)了以O(shè)il-ESB為新中間件技術(shù)的全新企業(yè)信息化的IT新基礎(chǔ)服務(wù)架構(gòu)，使石油勘探行業(yè)信息化建設(shè)更上一臺(tái)階。

Oil-ESB依托石油云計(jì)算架構(gòu)的應(yīng)用，正逐步研發(fā)向Oil-EBB（Oil Enterprise Business Bus， 石油企業(yè)業(yè)務(wù)總線）方向拓展，oil-ESB在石油企業(yè)更關(guān)注信息化與IT服務(wù)，而oil-EBB更關(guān)注油田生產(chǎn)業(yè)務(wù)執(zhí)行服務(wù)，為油田勘探生產(chǎn)、科研攻關(guān)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬有志.鉆井多元數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2008（25）：2005.

[2] 馬有志 馬卓.石油勘探數(shù)據(jù)云計(jì)算解釋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[C].刁順，等.石油行業(yè)計(jì)算機(jī)新技術(shù)應(yīng)用論文集，石油工業(yè)出版社，2015：57.