渤海油田儲量研究數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應用

張萍

摘要：在渤海石油勘探開發(fā)研究過程中，儲量研究工作涉及的數(shù)據(jù)類型越來越多，統(tǒng)計工作越來越復雜。研究通過自定義結(jié)構(gòu)配置文件，使用統(tǒng)一的安全認證并記錄數(shù)據(jù)訪問日志，實現(xiàn)數(shù)據(jù)表格和表單模板化，最終實現(xiàn)輕量化Web版、桌面級交互效果的儲量研究數(shù)據(jù)管理界面。可自維護和高安全性的儲量研究數(shù)據(jù)庫的建立，對儲量數(shù)據(jù)的管理與研究工作起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：儲量研究數(shù)據(jù)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(shù)字技術(shù)、智能化的理念已經(jīng)深入人心，科技創(chuàng)新顛覆了許多行業(yè)的邊界與規(guī)則。儲量一直是石油公司的核心，短期及中長期規(guī)劃中都將圍繞儲量開展油氣勘探、開發(fā)、生產(chǎn)活動。儲量既是勘探的最終目標，也是油氣田開發(fā)的前提。基于儲量研究數(shù)據(jù)具有保密性的特點，導致在日常工作中不同區(qū)塊項目統(tǒng)計結(jié)果經(jīng)常不一致;此外，因為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不健全，給多條件統(tǒng)計帶來不便，比如無法便捷地統(tǒng)計所有潛在儲量或者統(tǒng)計埋深2500米的儲量數(shù)據(jù)。應用數(shù)字化技術(shù)建立渤海油田儲量研究數(shù)據(jù)庫，既可以加強對儲量數(shù)據(jù)的管理和分析工作，又可以使研究工作在諸多生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)無紙化、智能化，讓儲量數(shù)據(jù)的管理更安全、更高效。

1儲量研究數(shù)據(jù)庫的建設(shè)

1.1需求分析

在勘探開發(fā)儲量研究工作中，科研人員會利用儲量數(shù)據(jù)進行各類統(tǒng)計與分析，但在實際工作中，儲量研究所需要的數(shù)據(jù)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(qū)域位置、地質(zhì)條件、油源、油藏模型、原油性質(zhì)等信息，以及上述信息的來源、統(tǒng)計時間等?；趯蒲腥藛T的需求進行整理與分析，我們著手建立儲量研究數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫除了滿足基本的數(shù)據(jù)查詢、錄入和導出功能外，還提供用戶權(quán)限管理、批量數(shù)據(jù)導入、遞進查詢、數(shù)據(jù)合計功能和統(tǒng)計圖等功能。另外，為保證儲量研究數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的安全與保密，系統(tǒng)將提供必要的安全措施。

1.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務器架構(gòu)模式。系統(tǒng)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(tǒng)采用輕量化Web版設(shè)計理念，可實現(xiàn)靈活調(diào)用后端服務[2]。

系統(tǒng)后端數(shù)據(jù)庫采用Oracle12c系統(tǒng)作支持，編程語言采用C#。后端服務使用私有云軟件架構(gòu)，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(tài)平衡。同時應用Web數(shù)據(jù)服務接口技術(shù)，提供符合Restful標準的Web API和統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型[3]，滿足與系統(tǒng)前端或其他第三方系統(tǒng)無縫連接。

本文建立的儲量研究數(shù)據(jù)庫采用上述技術(shù)，在數(shù)據(jù)的加載與輸出界面中可實現(xiàn)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(shù)據(jù)格式，滿足科研人員的使用習慣。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

1.3主要技術(shù)

1.3.1開放的Web網(wǎng)絡(luò)平臺

HTML5是開放的Web網(wǎng)絡(luò)平臺的奠基石，是萬維網(wǎng)的核心語言，其主要目標是將互聯(lián)網(wǎng)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(shù)不僅滿足系統(tǒng)免安裝、跨平臺、跨設(shè)備的需求，而且還能實現(xiàn)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(nèi)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(fā)的技術(shù)門檻。同時，系統(tǒng)采用與HTML5配套的CSS[4]技術(shù)，該技術(shù)是一種用來表現(xiàn)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(tài)地修飾網(wǎng)頁，還可以配合各種腳本語言動態(tài)地對網(wǎng)頁各元素進行格式化。對網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)平臺能夠輕松實現(xiàn)類似桌面的應用體驗。

1.3.2可自維護技術(shù)

該系統(tǒng)呈現(xiàn)內(nèi)容全部可以通過調(diào)用配置文件實現(xiàn)，而不用重新編輯程序。配置文件內(nèi)容根據(jù)實際情況可以進行自定義。首先，定義數(shù)據(jù)源配置表，將后臺數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的字段信息增加到數(shù)據(jù)源配置表中;其次，根據(jù)配置好的數(shù)據(jù)源定義數(shù)據(jù)管理配置表，在數(shù)據(jù)管理配置時，設(shè)置數(shù)據(jù)顯示格式，包括表單形式或者網(wǎng)格形式、表頭信息、頁面高度、頁面寬度等內(nèi)容;最后，數(shù)據(jù)表的增刪改功能，根據(jù)用戶權(quán)限設(shè)置，通過配置文件來實現(xiàn)。

可自維護技術(shù)滿足數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)增刪改模塊，其均可通過配置文件的方式進行系統(tǒng)自維護。如圖2所示。

2儲量研究數(shù)據(jù)庫功能實現(xiàn)

2.1數(shù)據(jù)的查詢、下載及數(shù)據(jù)管理功能

該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不僅提供數(shù)據(jù)的常規(guī)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(shù)據(jù)按區(qū)塊、按儲層特性、按油源性質(zhì)等進行查詢的便捷性需求。查詢界面，如圖3所示。在數(shù)據(jù)管理方面，系統(tǒng)提供靈活的增刪改等數(shù)據(jù)管理功能，不僅滿足數(shù)據(jù)批量導入，實現(xiàn)與研究人員常用的表格保持一致的數(shù)據(jù)加載方式，還支持數(shù)據(jù)格式驗證，支持已有數(shù)據(jù)檢測，滿足一定條件的數(shù)據(jù)自動覆蓋等功能，同時系統(tǒng)還提供表單形式的數(shù)據(jù)修改、刪除功能。

2.2數(shù)據(jù)過濾功能

儲量數(shù)據(jù)庫中涉及的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)內(nèi)容。為此，在應用界面展示時，利用HTML5特有的標簽功能，系統(tǒng)支持將數(shù)據(jù)項進行分組，并可根據(jù)用戶需求，實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)的顯示與隱藏。如圖4所示，淺灰色字體為隱藏的數(shù)據(jù)分組。

2.3數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計功能

該系統(tǒng)使用d3.js開源庫，即非常成熟的圖表開源庫，用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分布結(jié)構(gòu)或變化趨勢能夠在最少的開發(fā)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(xiàn)將合計結(jié)果顯示在當前頁面中。通過充分利用開源庫的優(yōu)勢，該系統(tǒng)實現(xiàn)按數(shù)據(jù)項、按數(shù)值范圍等進行自定義分組統(tǒng)計，并可按照合計后的數(shù)據(jù)項或者數(shù)據(jù)值范圍再分組，重新進行統(tǒng)計，從而實現(xiàn)遞進式統(tǒng)計功能。該系統(tǒng)還支持各種統(tǒng)計圖顯示功能，包括柱狀圖、折線圖和餅圖等，并支持Excel數(shù)據(jù)導出功能。統(tǒng)計圖如圖5所示。

2.4數(shù)據(jù)安全管理功能

基于儲量研究數(shù)據(jù)庫具有的特殊性及保密性需求，本系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫的安全應用。

系統(tǒng)提供詳細的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)（增刪改查）。不僅能夠保證數(shù)據(jù)庫訪問的安全，也為后期進行數(shù)據(jù)分析提供重要依據(jù)。數(shù)據(jù)訪問日志如圖6所示。

3應用效果與總結(jié)

該儲量研究數(shù)據(jù)庫不僅包含國家儲量管理數(shù)據(jù)、上市儲量管理數(shù)據(jù)、公司儲量管理數(shù)據(jù)的多個評估點，還包含上述三級儲量數(shù)據(jù)外的其他相關(guān)數(shù)據(jù)，如油氣田/含油氣構(gòu)造基本信息、油源、油氣藏類型、油氣藏模式、儲層性質(zhì)、原油性質(zhì)等的描述。在數(shù)據(jù)庫建設(shè)時還考慮了研究區(qū)塊、數(shù)據(jù)來源、統(tǒng)計日期等內(nèi)容。該數(shù)據(jù)庫包含的數(shù)據(jù)信息量大、多、雜，在應用界面中對數(shù)據(jù)信息進行歸類，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組的隱藏與顯示。

該系統(tǒng)采用最新計算機技術(shù)及應用，在滿足數(shù)據(jù)庫的動態(tài)需求變化的同時，還提供了自維護的數(shù)據(jù)管理界面。不但滿足數(shù)據(jù)的保密性需求，還實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的有機融合。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建立，在輔助研究人員重新落實每個油田的儲量數(shù)據(jù)、理清油田從勘探到開發(fā)各個階段的儲量變化、按不同條件（如構(gòu)造帶、層位、油品、埋深等）統(tǒng)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(shù)據(jù)庫的建立不僅能將渤海油田的所有儲量研究數(shù)據(jù)統(tǒng)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(shù)據(jù)庫資源的同時，為渤海油田勘探規(guī)劃、資源量計算等工作提供了重要的依據(jù)，在提高工作效率、確保數(shù)據(jù)安全、實現(xiàn)降本增效等方面都起著十分重要的作用。

參考文獻：

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[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(lián)編輯：王力】