王聰

摘 要：隨著油田信息水平的不斷提高，數(shù)據(jù)庫在“數(shù)字油田”建設(shè)中的價值與意義逐漸凸顯。本文闡述了數(shù)據(jù)庫的定義，分析了油田數(shù)據(jù)庫的特點，并從數(shù)據(jù)庫建設(shè)范圍、數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計兩方面探討了油田數(shù)據(jù)庫建設(shè)。重點從源數(shù)據(jù)層建設(shè)、數(shù)據(jù)整合層建設(shè)、數(shù)據(jù)倉庫管理層建設(shè)和數(shù)據(jù)應(yīng)用層建設(shè)，以及數(shù)據(jù)庫安全建設(shè)、數(shù)據(jù)庫共享機制建設(shè)六個方面，詳細進行了數(shù)據(jù)庫建設(shè)研究，以期促進油田大數(shù)據(jù)的深入發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油田;數(shù)據(jù)庫;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、提出并評價各種選項、執(zhí)行等。石油企業(yè)是一個多學科、多專業(yè)相互配合、相互滲透、協(xié)同攻關(guān)的知識、技術(shù)密集型企業(yè)，通過數(shù)字油藏、動態(tài)性、實時性、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)庫的應(yīng)用前景廣闊。構(gòu)建一個以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心的綜合數(shù)據(jù)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)庫的建設(shè)至關(guān)重要。

一、數(shù)據(jù)庫概述

1.數(shù)據(jù)庫定義

數(shù)據(jù)庫是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的和隨時間變化的數(shù)據(jù)集合。它以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為存儲數(shù)據(jù)和管理資源的基本手段，以統(tǒng)計分析技術(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和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的科學途徑，通過對原有數(shù)據(jù)進行抽取、轉(zhuǎn)換、加載形成真實、全面、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。因此，構(gòu)建一個以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心的綜合數(shù)據(jù)中心平臺能大大提高油田應(yīng)用信息化水平。

2.油田數(shù)據(jù)庫特點

油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需具備統(tǒng)一性、敏捷性、實時性和協(xié)同性等基本理念。因此，油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具有以下特性。

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

（2）油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還應(yīng)具備良好的敏捷性和可擴展性，以快速企業(yè)經(jīng)營環(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)庫系統(tǒng)將油氣整個勘探與開發(fā)過程設(shè)計為實時處理，并滿足不同專業(yè)的工程師均能動態(tài)、快速地獲取及共享數(shù)據(jù)信息，并及時掌握和控制油田全部生產(chǎn)過程和經(jīng)濟活動。

（4）油田數(shù)據(jù)庫系統(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)專家方便靈括的協(xié)同工作。

二、油田數(shù)據(jù)庫建設(shè)與應(yīng)用

1.油田數(shù)據(jù)庫建設(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)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)應(yīng)該支持油田生產(chǎn)經(jīng)營的各個方面，包括地質(zhì)勘探、油藏分析、油氣運輸、經(jīng)營管理等。采用分層結(jié)構(gòu)“自底向上”構(gòu)建數(shù)據(jù)中心平臺，系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程為從源系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后加載數(shù)據(jù)倉庫中，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.數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計

結(jié)合油田生產(chǎn)實際情況，整個數(shù)據(jù)倉庫的總體架構(gòu)共分為源數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)整合層、數(shù)據(jù)倉庫管理層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層4部分。

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;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，如物料價格等。所有這些數(shù)據(jù)存儲在不同區(qū)域、不同部門的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中。源數(shù)據(jù)層收集、統(tǒng)計這些異構(gòu)數(shù)據(jù)庫，并明確各個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的具體用途，進行數(shù)據(jù)來源信息的登記管理。

2.2數(shù)據(jù)整合層建設(shè)

數(shù)據(jù)整合層進行數(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)倉庫;數(shù)據(jù)處理是一個存儲區(qū)，裝載維度表和事實表，為輸出到數(shù)據(jù)集市做好準備。由于各個數(shù)據(jù)源采用的組織形式和操作系統(tǒng)平臺的不同，可能造成數(shù)據(jù)不一致的問題，因此在構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫時必須用數(shù)據(jù)遷移工具通過專門的數(shù)據(jù)接口對數(shù)據(jù)源進行提取、轉(zhuǎn)換、清潔，然后按照一定規(guī)則集中到數(shù)據(jù)倉庫中，從而保證數(shù)據(jù)的一致性。

2.3數(shù)據(jù)倉庫管理層建設(shè)

數(shù)據(jù)倉庫管理層負責數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)集市的管理與維護。數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)對預(yù)測主題和信息的存儲與綜合;預(yù)測執(zhí)行完成后的結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)倉庫中，形成決策信息庫。如探井隨鉆分析，就可以把隨鉆分析的決策點信息存入到數(shù)據(jù)倉庫中，和其它已存入數(shù)據(jù)倉庫的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息進行綜合分析，得出最優(yōu)的鉆井設(shè)計方案，提高生產(chǎn)措施的有效率。引入數(shù)據(jù)集市是因為通過將數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)集市分離的方法，可以使數(shù)據(jù)倉庫集中精力解決數(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)倉庫在數(shù)據(jù)源和直接面對決策支持過程的數(shù)據(jù)集市之間形成了一個緩沖，數(shù)據(jù)集市可以面向一個優(yōu)良的數(shù)據(jù)倉庫來建設(shè)，數(shù)據(jù)源的變化可以不直接影響到數(shù)據(jù)集市。

2.4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、管理維護等方式實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的動態(tài)交互。建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫的最終目的，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)倉庫這一集成的決策支持環(huán)境以獲取有價值的信息，從而能對油田實際生產(chǎn)提供對策支持。因此，數(shù)據(jù)應(yīng)用層要求提供界面友好、功能強大的交互界面。考慮到油田先進的局域網(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)。

3.數(shù)據(jù)庫安全建設(shè)

數(shù)據(jù)庫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、信息安全以及數(shù)據(jù)流動之間在定制功能時進行利益權(quán)衡。持續(xù)深化數(shù)據(jù)庫云計算平臺建設(shè)與應(yīng)用，不斷加強信息技術(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)庫的安全治理體系建設(shè)，實現(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。

4.數(shù)據(jù)庫共享機制建設(shè)

數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)應(yīng)當應(yīng)用一致的標準框架。制定油田大數(shù)據(jù)的共同標準，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)來制定嚴格的數(shù)據(jù)使用標準。但是，目前人們對于智能油田大數(shù)據(jù)的標準現(xiàn)狀和未來需求，仍缺乏明確清晰的認識。在數(shù)字油田中，大數(shù)據(jù)的分析員經(jīng)常需要花費一半以上的清理數(shù)據(jù)，因為有大量的數(shù)據(jù)是以非機讀或非標準化格式來提供或者收集的，需要進行人工的手動處理。因此，必須制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，提高數(shù)據(jù)庫共享機能，避免浪費不必要的人力物力。

三、結(jié)束語

數(shù)據(jù)庫幫助油田實現(xiàn)設(shè)備長周期管理，同時在財務(wù)預(yù)算、物資采購、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)和平臺至關(guān)重要。綜合數(shù)據(jù)庫建立后，必須推動各相關(guān)部門之間的資源共享，才能夠真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的意義，為油田生產(chǎn)運行提供技術(shù)支持。

參考文獻：

[1]谷巖，馮華.數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中組件的實現(xiàn)技術(shù)研究[J].計算機工程與設(shè)計，2005（7）.

[2]姜震，黃霞.實時數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的研究[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2007（7）.