摘要：陸梁油田生產(chǎn)信息綜合管理平臺(tái)自建成以來(lái)，通過不斷升級(jí)，融合了多源數(shù)據(jù)，對(duì)同一生產(chǎn)現(xiàn)象從不同視角、不同維度進(jìn)行解析，提高數(shù)據(jù)完整性、可靠性的同時(shí)，從更深層次上揭示數(shù)據(jù)之間內(nèi)在聯(lián)系和模式，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化集成作用，為課題研究、生產(chǎn)指揮提供更全面的數(shù)據(jù)支持。以感知、互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌新區(qū)上產(chǎn)、老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、措施增產(chǎn)、管理促產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能診斷、自動(dòng)處置和智能優(yōu)化。推動(dòng)單井治理向油氣藏整體治理轉(zhuǎn)變，明確提升方向，推動(dòng)油氣行業(yè)向更高效、智能化和可持續(xù)發(fā)展的方向前進(jìn)。

關(guān)鍵詞：陸梁油田；可視化；KTGIS；WEBGIS；數(shù)字孿生

一、前言

陸梁油田生產(chǎn)管理涉及眾多復(fù)雜環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控和協(xié)調(diào)。從業(yè)務(wù)應(yīng)用的緊迫性和現(xiàn)有技術(shù)的成熟度方面，建設(shè)基于資源共享化、需求快速響應(yīng)、持續(xù)運(yùn)營(yíng)的集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)表展示、可視化分析、地理信息、數(shù)字孿生、權(quán)限管理等于一體的生產(chǎn)信息綜合管理平臺(tái)。以一套數(shù)據(jù)、一個(gè)平臺(tái)、N個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景為建設(shè)思路，基于大數(shù)據(jù)形成“1+1+N”的產(chǎn)品，以用戶為中心，從多場(chǎng)景、多維度展示數(shù)據(jù)應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)一套數(shù)據(jù)，千人千面。

二、建設(shè)原則

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和油田生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種寶貴的資源。不同來(lái)源、不同類型的數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著巨大的價(jià)值，但如何將這些數(shù)據(jù)有效地融合并發(fā)揮其最大作用，成了一個(gè)亟待解決的問題。為此，多元數(shù)據(jù)融合的建設(shè)顯得尤為重要，而為了確保融合過程的高效與安全，需遵循以下原則：

（一）平臺(tái)多元化原則

在平臺(tái)升級(jí)與實(shí)現(xiàn)過程中，不斷采用數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)處理、可視化展示、WEBGIS、數(shù)字孿生等技術(shù)，確保通過各種技術(shù)手段，多角度、多層次的挖掘業(yè)務(wù)需求，提高平臺(tái)的輔助性與全面性[1]。

（二）數(shù)據(jù)融合性原則

基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，打造平臺(tái)技術(shù)基石。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，設(shè)計(jì)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾€(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)化，確保不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)能夠無(wú)縫對(duì)接和融合，同時(shí)，采用數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換技術(shù)，消除數(shù)據(jù)間的冗余和沖突，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性[2]。

（三）業(yè)務(wù)導(dǎo)向原則

平臺(tái)的升級(jí)與實(shí)現(xiàn)緊密圍繞陸梁油田的業(yè)務(wù)需求，深入了解陸梁各業(yè)務(wù)科室工作特點(diǎn)和發(fā)展需求，根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化平臺(tái)功能，確保平臺(tái)能夠真正解決陸梁油田在數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)分析、輔助決策等方面面臨的問題。

（四）持續(xù)更新原則

多元數(shù)據(jù)融合是一個(gè)持續(xù)的過程，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)的不斷積累，平臺(tái)需要具備良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。在升級(jí)與實(shí)現(xiàn)過程中，采用模塊化、松耦合的架構(gòu)設(shè)計(jì)，方便后續(xù)的功能擴(kuò)展和性能提升。同時(shí)，建立完善的維護(hù)流程和規(guī)范，確保平臺(tái)能夠方便地進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理。

三、平臺(tái)架構(gòu)

平臺(tái)采用SpringBoot+VUE3實(shí)現(xiàn)前后端分離，從上至下依次為展示層、決策層、應(yīng)用層、KTGIS地圖引擎、服務(wù)層、數(shù)據(jù)融層和基礎(chǔ)設(shè)施層。這種分層設(shè)計(jì)使得平臺(tái)各層之間職責(zé)明確，便于維護(hù)和管理（見圖1）。

（一）決策層

通過平臺(tái)提供的各種數(shù)據(jù)和信息做出合理的決策，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)。

（二）應(yīng)用層

應(yīng)用層是用戶與平臺(tái)交互的接口，是平臺(tái)用戶最終操作的功能模塊，負(fù)責(zé)處理用戶請(qǐng)求、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯、與數(shù)據(jù)庫(kù)和其他服務(wù)進(jìn)行交互。業(yè)務(wù)人員可以進(jìn)行流程處理、數(shù)據(jù)查詢、分析、可視化等操作，并獲取平臺(tái)提供的決策支持信息。本次平臺(tái)升級(jí)主要包括數(shù)據(jù)采集的優(yōu)化開發(fā)、數(shù)據(jù)融合服務(wù)的優(yōu)化開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化完善開發(fā)、地理信息綜合展示應(yīng)用、數(shù)據(jù)綜合治理服務(wù)的完善、日月報(bào)一鍵生成、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（三）KTGIS地圖引擎

采用克拉瑪依天地圖有限公司自研的地圖引擎，通過空間網(wǎng)格引擎和動(dòng)態(tài)處理技術(shù)，如RPC糾正、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)和波段合成等對(duì)多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，以時(shí)空網(wǎng)格數(shù)據(jù)組織為核心，將數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)服務(wù)一體化集成，模仿影像組織方式（金字塔）進(jìn)行動(dòng)態(tài)生成相應(yīng)的矢量切片，達(dá)到單一要素的控制，實(shí)現(xiàn)地圖渲染、空間查詢、路徑規(guī)劃、地理編碼等，從微觀到宏觀，多源數(shù)據(jù)融合構(gòu)建立體地理信息系統(tǒng)。

（四）服務(wù)層

負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的中間層。它位于數(shù)據(jù)訪問層（或稱為持久層）和展示層（或稱為用戶界面層）之間，負(fù)責(zé)將表示層傳遞的請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)訪問層可以理解的指令，并將處理結(jié)果返回給表示層。服務(wù)層將業(yè)務(wù)邏輯封裝成獨(dú)立的服務(wù)，使得業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)訪問和表示層解耦，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性；將表示層傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)訪問層可以理解的格式，同時(shí)將數(shù)據(jù)訪問層返回的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為表示層可以理解的格式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同層次之間的轉(zhuǎn)換；對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行身份驗(yàn)證和授權(quán)，確保只有合法的用戶才能訪問系統(tǒng)資源，保障系統(tǒng)的安全性。本次平臺(tái)升級(jí)主要包括文件服務(wù)、報(bào)表服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、工作量引擎、檢索引擎、視頻服務(wù)等[3]。

（五）數(shù)據(jù)層

負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全，對(duì)來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、對(duì)齊、關(guān)聯(lián)等操作，生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)融合結(jié)果。

四、平臺(tái)技術(shù)路線

在升級(jí)與實(shí)現(xiàn)過程中，制定明確的技術(shù)路線，以確保平臺(tái)建設(shè)的順利進(jìn)行和高效完成。以下是本次平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)路線詳細(xì)介紹。

（一）數(shù)據(jù)湖的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

數(shù)據(jù)湖整合、存儲(chǔ)和拓展現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時(shí)回存綜合研究生成的成果數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)，并根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求建立面向業(yè)務(wù)主題的數(shù)據(jù)服務(wù)、面向分析報(bào)表的數(shù)據(jù)服務(wù)、面向決策分析的數(shù)據(jù)服務(wù)以及面向智能化應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)，從而從多維度上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)支撐[4]（見圖2）。

（二）地理信息（KTGIS）技術(shù)應(yīng)用

通過KTGIS的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地理信息的在線應(yīng)用（見圖3），以二三維一體化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)5大應(yīng)用功能，具體如下：

（1）多元數(shù)據(jù)融合

通過自定義坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換算法，無(wú)縫掛接常見地圖引擎和互聯(lián)網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)，如：高德、百度、騰訊、Supmap、Arcgis等，不同格式數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)布，從微觀到宏觀，多源數(shù)據(jù)融合構(gòu)建立體地理信息系統(tǒng)，解決不同地圖引擎間的數(shù)據(jù)壁壘問題。

（2）分布式免切片影像服務(wù)引擎

通過空間網(wǎng)格引擎和動(dòng)態(tài)處理技術(shù)，如RPC糾正、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)和波段合成等對(duì)多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，以時(shí)空網(wǎng)格數(shù)據(jù)組織為核心，將數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)服務(wù)一體化集成，解決影像數(shù)據(jù)快速發(fā)布問題。

（3）矢量切片和前端渲染

通過模仿影像組織方式（金字塔）進(jìn)行動(dòng)態(tài)生成相應(yīng)的矢量切片技術(shù)，根據(jù)用戶請(qǐng)求的視圖范圍和縮放級(jí)別，達(dá)到單一要素的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖層風(fēng)格的定制化渲染需求。解決前端快速加載及瀏覽圖像的問題。

（4）空間數(shù)據(jù)管理

通過建立統(tǒng)一的注冊(cè)、管理、配置、渲染等技術(shù)，基于多源異構(gòu)的海量時(shí)空數(shù)據(jù)，支持關(guān)系型、NoSQL 型等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的混合存儲(chǔ)，解決不同數(shù)據(jù)格式的無(wú)縫集成及靈活使用的問題。

（5）數(shù)據(jù)加密與安全保護(hù)

通過AES加密算法技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，二進(jìn)制格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，采用混淆和擴(kuò)散，抵抗統(tǒng)計(jì)密碼分析，解決數(shù)據(jù)安全問題。

五、平臺(tái)成果

經(jīng)過一系列的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)施工作，基于多元數(shù)據(jù)融合的陸梁油田生產(chǎn)信息綜合管理平臺(tái)已經(jīng)成功升級(jí)并實(shí)現(xiàn)。本次平臺(tái)升級(jí)與實(shí)現(xiàn)取得了顯著的成果，以下是對(duì)平臺(tái)成果的詳細(xì)展示：

（一）功能豐富、操作便捷的應(yīng)用界面

平臺(tái)升級(jí)后，應(yīng)用界面得到了全面優(yōu)化，提供了更加直觀、簡(jiǎn)潔的操作界面。業(yè)務(wù)人員可以通過友好的界面進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、分析、可視化等操作，輕松獲取所需的信息。具體完成了注水管理、清防蠟管理等可視化展示[5]。

（二）高效的數(shù)據(jù)融合與處理能力

平臺(tái)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)融合算法和技術(shù)，將來(lái)自不同來(lái)源、不同格式、不同維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多源數(shù)據(jù)的高效融合處理。通過數(shù)據(jù)清洗、對(duì)齊、關(guān)聯(lián)等操作，包括地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，平臺(tái)提取出有價(jià)值的信息和特征，為業(yè)務(wù)人員提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持。此外，平臺(tái)還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的處理和分析，最終對(duì)陸梁開發(fā)庫(kù)與自動(dòng)化庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化和完善。

（三）穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)性能

在平臺(tái)升級(jí)過程中，對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了全面優(yōu)化和升級(jí)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。平臺(tái)采用了負(fù)載均衡、容錯(cuò)機(jī)制等技術(shù)手段，有效防止了系統(tǒng)崩潰和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，平臺(tái)還建立了完善的監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，確保平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（四）靈活可擴(kuò)展的架構(gòu)設(shè)計(jì)

本次平臺(tái)升級(jí)采用了模塊化、松耦合的架構(gòu)設(shè)計(jì)，使得平臺(tái)在功能擴(kuò)展和性能提升方面具有較高的靈活性。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，平臺(tái)可以方便地添加新的功能模塊和擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，滿足未來(lái)業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)，平臺(tái)的可維護(hù)性也得到了有效提升，方便了日常維護(hù)和故障處理[6]。

（五）顯著的業(yè)務(wù)效益提升

通過平臺(tái)的升級(jí)與實(shí)現(xiàn)，陸梁油田各科室在數(shù)據(jù)管理和分析方面取得了顯著的效益提升。平臺(tái)為各科室提供了更加準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)支持，幫助業(yè)務(wù)人員更好地了解生產(chǎn)趨勢(shì)和業(yè)務(wù)情況，優(yōu)化業(yè)務(wù)決策過程。同時(shí)，平臺(tái)還提高了陸梁油田的數(shù)據(jù)處理效率和響應(yīng)速度，降低了人員成本，提升了業(yè)務(wù)人員的工作效率。

綜上所述，本次平臺(tái)升級(jí)與實(shí)現(xiàn)取得了顯著的成果。平臺(tái)在功能、性能、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性等方面都得到了顯著提升，為陸梁油田作業(yè)區(qū)提供了更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)管理和分析服務(wù)。未來(lái)，將繼續(xù)優(yōu)化和完善平臺(tái)功能，為陸梁油田的持續(xù)發(fā)展提供更加有力的支持。

六、預(yù)期前景

多元數(shù)據(jù)融合的預(yù)期前景非常廣闊且充滿潛力。這種融合技術(shù)能夠?qū)?lái)自不同數(shù)據(jù)源、不同格式的信息進(jìn)行有效整合，形成全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)視圖，從而幫助陸梁油田實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的生產(chǎn)和管理。首先，在生產(chǎn)管理方面，多元數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠提升數(shù)據(jù)共享和協(xié)同能力，幫助陸梁油田實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井、設(shè)備、管道等關(guān)鍵設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患和故障，從而確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，基于數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)，企業(yè)還可以優(yōu)化生產(chǎn)方案，提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。其次，不斷的數(shù)據(jù)清洗與校對(duì)，提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量，在油田行業(yè)中，這些數(shù)據(jù)資源包括油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、各種措施類數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)具有虛擬性、共享性、時(shí)效性、安全性、交換性和規(guī)模性等特點(diǎn)，是陸梁油田進(jìn)行決策、優(yōu)化生產(chǎn)、提高效益的重要基礎(chǔ)。此外，多元數(shù)據(jù)融合還有助于推動(dòng)油田企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過構(gòu)建數(shù)字化油田模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控和智能化管理。這不僅可以提高企業(yè)的信息化水平，還可以為企業(yè)的決策提供科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反映、關(guān)鍵信息及時(shí)推送，將管理模式從傳統(tǒng)的“被動(dòng)監(jiān)管”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)發(fā)現(xiàn)”，輔助廠、區(qū)、站三級(jí)管理者全方位了解生產(chǎn)現(xiàn)狀，為生產(chǎn)指揮提供決策支持，推動(dòng)陸梁油田生產(chǎn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。

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