易覺(jué)非 (長(zhǎng)江大學(xué)一年級(jí)教學(xué)工作部，湖北 荊州 434023)

測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層設(shè)計(jì)

易覺(jué)非 (長(zhǎng)江大學(xué)一年級(jí)教學(xué)工作部，湖北 荊州 434023)

通過(guò)數(shù)據(jù)需求分析，給出了測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型。依據(jù)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用研究對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)要求,設(shè)計(jì)了基于.Net結(jié)構(gòu)體系的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層,它包括數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象接口、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象工廠4個(gè)模塊。實(shí)用表明，面向接口的設(shè)計(jì)和反射技術(shù)的應(yīng)用，使其具有良好的模塊獨(dú)立性、數(shù)據(jù)庫(kù)移植性和可擴(kuò)充性。

儲(chǔ)層參數(shù)；數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)訪問(wèn)層；接口；對(duì)象

測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究是測(cè)井解釋的重要工作之一，隨著測(cè)井解釋技術(shù)的發(fā)展，測(cè)井解釋已由常規(guī)單井?dāng)?shù)字處理發(fā)展到多井多信息綜合分析，在此過(guò)程中，需要同時(shí)用到一個(gè)區(qū)塊內(nèi)所有井的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、關(guān)鍵井的巖心分析數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)十分龐大復(fù)雜，需要借助現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)統(tǒng)一管理這些數(shù)據(jù)[1]。自20世紀(jì)70年代測(cè)井繪圖軟件出現(xiàn)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外已研制出多種測(cè)井解釋軟件，如GeoFrame、Express、DPP、Forward[2]、Cif2000[3]、Lead[4]等。但這些軟件對(duì)數(shù)據(jù)的管理大多采用文件管理方式，這給網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享帶來(lái)了困難。隨著油田企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的管理向網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫(kù)方向發(fā)展已經(jīng)成為趨勢(shì)，其中測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)為研究人員提供功能完整、操作方便的工作環(huán)境，從而提高了工作效率。測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)采用基于.Net技術(shù)的分層式C/S(Client/Server:客戶/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)[5,6]，4層結(jié)構(gòu)分別為：①數(shù)據(jù)庫(kù)；②數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。其功能主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)表的Select、Insert、Update、Delete的操作；③業(yè)務(wù)邏輯層。是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它與這個(gè)平臺(tái)的業(yè)務(wù)(領(lǐng)域)有關(guān)；④表示層。是系統(tǒng)的UI(用戶界面)部分，負(fù)責(zé)使用者與整個(gè)系統(tǒng)的交互。筆者就其中項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

1 建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)

圖1 測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)樹(shù)結(jié)構(gòu)圖

測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究所需的數(shù)據(jù)資料有：①井位分布資料；②每口井的相關(guān)資料(包括測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、處理成果曲線、綜合解釋成果數(shù)據(jù)、巖心分析數(shù)據(jù)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù))。 這些數(shù)據(jù)形成樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中鉆井?dāng)?shù)據(jù)主要為井眼軌跡數(shù)據(jù)；試油數(shù)據(jù)主要為測(cè)試深度段內(nèi)的油氣水測(cè)試參數(shù)；測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)包括常規(guī)測(cè)井和成像測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；巖心分析數(shù)據(jù)包括巖電分析、粒度分析、常規(guī)物性、高壓物性、相對(duì)滲透率、毛管壓力、地層水分析等數(shù)據(jù)；處理成果包括孔隙度、滲透率、飽和度、泥值含量數(shù)據(jù)；解釋成果包括地質(zhì)分層、巖性、解釋結(jié)論等。依據(jù)圖1所示的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模型，如圖2所示。

圖2 測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模型

圖2中PK表示主鍵，F(xiàn)K表示外鍵，箭頭所指方向?yàn)橥怄I的參照引用關(guān)系。該數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn)如下：

1)井眼和樣品為數(shù)據(jù)庫(kù)模型的關(guān)鍵實(shí)體，通過(guò)測(cè)井、鉆井、試油等數(shù)據(jù)綜合反映“井眼”實(shí)體信息；通過(guò)巖電分析、粒度分析、毛管壓力分析、相對(duì)滲透率分析、物性分析等數(shù)據(jù)綜合反映“樣品”實(shí)體信息。對(duì)“樣品”和“井眼”的描述體現(xiàn)了巖心刻度測(cè)井的基本需求。

2)某趟次測(cè)井的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)具有整體性，不宜將其拆分，因此采用XML數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)包分為包頭和數(shù)據(jù)體，包頭部分包括測(cè)井公司、測(cè)井儀器、測(cè)井日期、采樣間隔、測(cè)井系列、起止深度、次、趟等信息。

2 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層設(shè)計(jì)

圖3 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層模塊結(jié)構(gòu)圖

圖3為數(shù)據(jù)訪問(wèn)層模塊設(shè)計(jì)圖,它分為數(shù)據(jù)實(shí)體 (DO)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象接口(IDAO)、SQLServer和Oracle數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(SQLServerDAO和OracleDAO)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象工廠(DAOFactory)共4個(gè)模塊。

1)DO模塊 一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。它們沒(méi)有行為，僅用于表現(xiàn)對(duì)象的數(shù)據(jù)。這些對(duì)象類都被放到DO程序集中，例如數(shù)據(jù)表“井位”對(duì)應(yīng)的實(shí)體類WellPositionInfo，其類圖如圖4所示。這些對(duì)象并不具有持久化的功能，它們作為數(shù)據(jù)的載體，只是便于業(yè)務(wù)邏輯針對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)表進(jìn)行讀/寫操作。雖然這些類的屬性分別映射了數(shù)據(jù)表的列，而每一個(gè)對(duì)象實(shí)例也恰好對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)表的每一行，但這些實(shí)體類卻并不具備對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)能力。

2)IDAO模塊 數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)邏輯包括Select，Insert，Update和Delete。由于這些業(yè)務(wù)邏輯僅具有行為而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，因此它們均被抽象為一個(gè)單獨(dú)的接口模塊IDAO，例如數(shù)據(jù)對(duì)象WellPosition對(duì)應(yīng)的接口IWellPosition，如圖5所示。

將數(shù)據(jù)實(shí)體與相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作分離，符合面向?qū)ο蟮木?。首先，它體現(xiàn)了“職責(zé)分離”的原則。將數(shù)據(jù)實(shí)體與其行為分開(kāi)，使得兩者之間依賴減弱，當(dāng)數(shù)據(jù)行為發(fā)生改變時(shí)，并不影響DO模塊中的數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象，避免了因一個(gè)類職責(zé)過(guò)多、過(guò)大，從而導(dǎo)致對(duì)該類的引用者產(chǎn)生“災(zāi)難性”的影響。其次，它體現(xiàn)了“抽象”的原則，或者是“面向接口編程”的最佳體現(xiàn)。抽象的接口模塊IDAO與具體的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)完全隔離，這種與實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的可移植性。

3)SQLServerDAO和OracleDAO模塊 測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)同時(shí)支持SQLServer和Oracle，數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象(DAO)分別用SQLServeDAO和OracleDAO具體實(shí)現(xiàn)。以WellPosition為例，它們都實(shí)現(xiàn)了IWellPosition接口,但在SQLServerDAO和OracleDAO中，它們有不同的實(shí)現(xiàn)，如圖6所示。

4)DAOFactory模塊 在SQLServerDAO或OracleDAO中包含多種數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象。在前面的設(shè)計(jì)中，這些對(duì)象已經(jīng)被抽象為對(duì)應(yīng)的接口，即這些對(duì)象有多種類別。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層采用抽象工廠模式創(chuàng)建這些對(duì)象，在DAOFactory模塊中實(shí)現(xiàn)。圖7為DAOFactory類圖。

圖4 井位實(shí)體類圖 圖5 井位對(duì)象接口圖 圖6 井位數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象 圖7 DAOFactory類圖

DAOFactory是一個(gè)sealed類，其創(chuàng)建各種數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象的方法均為靜態(tài)方法。通過(guò)運(yùn)用配置文件和反射達(dá)到抽象工廠[7]的目的。以下是其代碼片斷：

public sealed class DAOFactory

{

private static string wellPositionPath = ConfigurationManager.AppSettings[“WellPositionDAO”];

public static Platform.IDAO.IWellPosition

CreateWellPosition ()

{

string className = wellPositionPath + “.WellPosition”;

return

(Platform.IDAO.IWellPosition)Assembly.Load(wellPositionPath).CreateInstance(className);

3 應(yīng)用實(shí)例

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)是測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)的子系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)的功能是維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)查詢,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作直接或間接(通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯層)調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，因此,數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的各個(gè)模塊可得到測(cè)試，如圖8所示。實(shí)際應(yīng)用表明，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層完全符合數(shù)據(jù)維護(hù)和查詢的應(yīng)用要求。

圖8 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)運(yùn)行界面

4 結(jié) 語(yǔ)

在建立測(cè)井項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上依據(jù) .Net 4層架構(gòu)體系設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，其主要技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:①運(yùn)用“面向接口編程”，數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口和具體實(shí)現(xiàn)完全隔離。這種與實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)，降低了業(yè)務(wù)邏輯層或應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)訪問(wèn)層的依賴，可以隨時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)，而不至于影響到整個(gè)系統(tǒng)；②采用抽象工廠、配置文件和反射創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)對(duì)象，可以使平臺(tái)支持多種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，利于數(shù)據(jù)庫(kù)移植；③數(shù)據(jù)訪問(wèn)層與其他層次的弱耦合關(guān)系，使該層次的開(kāi)發(fā)人員只需專注于層內(nèi)功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)，有利于開(kāi)發(fā)中的工程管理和質(zhì)量控制。 實(shí)際應(yīng)用表明，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層所實(shí)現(xiàn)的功能模塊符合測(cè)井儲(chǔ)層參數(shù)研究平臺(tái)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用研究的要求，具有良好的模塊獨(dú)立性、數(shù)據(jù)庫(kù)可移植性和可擴(kuò)充性。

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[編輯] 李啟棟

TP311.13

A

1673-1409(2009)02-N080-04

2009-02-28

易覺(jué)非(1966-)，男，1987年大學(xué)畢業(yè)，講師，現(xiàn)主要從事應(yīng)用數(shù)學(xué)和軟件開(kāi)發(fā)方面的教學(xué)和研究工作。