中国石油企业源头数据资源建设架构及对策.pdf

大 庆 石 油 学 院 学 报 J OuRNAL OF DAQI NG PETROLEUM I NS TI TUTE 第 3 4卷 第 4期 2 0 1 0年 8月 Vo 1 ．34 No 4 Au g． 20 10 中国石 油企 业源头数 据资源建设架构及对 策 孙金 凤 中国石油大学 华东经济管理学院信息管理系 ， 山东 东营2 5 7 0 6 1 摘要 为解决数据资源孤立 、 数据采集 标准、 流程 和规范不统一 、 专业数据 格式不统一 、 数据 内容 不齐全 以及数 据 管理不到位 等问题 ， 提 出石油企业源头数据资源体 系模 型架构 ， 并结合油 田所采取的方式依然 是追帐式的数据 资源 建设 模式的实际情况 ， 提 出石油企业源头数据资源建设与应 用方面的对策 和建议 ， 实现石油企业 源头数据资源 的“ 一 次采集 ， 全局共享” 的有利模式 ， 为油 田领导决策提供依据． 关键词 中国石油企业 ；源头数据 资源；数据中心 ； 数据管理 中图分类号 TE 3 1 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 01 8 9 1 2 0 1 0 0 40 0 6 7 0 4 0 引言 石油企 业在 勘探 开发 与生 产经 营过 程 中 ， 会产 生大 量 数据 ， 这些 数 据 资料 不 仅 指 导油 田生产 ， 还 真 实 记 录油 田每 一刻 的生 产和 经营情 况 ， 是油 田企业 投 入大 量资 金获取 的数 据资 产．然 而 ， 由于 油 田业务 的 复 杂性和多样性 ， 源头数据量大 ， 数据结构复杂 ， 存储介质多样并且格式复杂， 软件使用的环境复杂等 ， 使得 石油 企业在 信息 化建 设 的过程 中也 逐步暴 露 出一 些亟 待解 决 的 问题 ， 如 数据 质 量 不高 、 数 据 管理 不 到位 、 应用 系统集 成度低 且 缺乏对 知识 的管 理 等．为保 护 和 充 分地 利 用上 述 数 据 资源 ， 我 国石油 企 业 开始 不 同 程度 地进行 数据 中心 建设 ， 以加快勘 探 开发 、 提高 油 田经济 效益． 石油企 业 源头数 据资 源建设 是 整个 数据 中心 建设 的基 础[ 1 ] ．然 而 ， 目前 无论 是 石 油企 业 还是 有 关研 究人 员都主 要关 注数 据 中心 建设 ， 有关 数 据资 源 建设 尤 其 是 源头 数 据 资源 建设 重 视 程 度不 够．数 据 作 为 石油 企业 的宝 贵资源 ， 其 质量 高低必 然会 影 响各石 油企 业 的科 学 管理 ， 如 果基 础 数 据质 量 不 高 ， 则 不 能 成 为企业 管理 、 决 策和 调控 的依据 ， 石 油企业 信 息化 建 设 成效 也 失 去 了基 础 保 障．目前 ， 我 国石 油企 业 虽 然 已经完成大部分基础数据资源建设 ， 但所采取的方式依然是追帐式数据资源建设模式．因此 ， 笔者在对我 国石 油企业 目前 数据 资源 建设 现状及 存 在 问题 分 析基础 之上 ， 从“ 数字 化油 田” 建设 的大思路 出发 ， 提 出源 头数据资源建设模式 ， 以建立稳定的数据基础和良好 的数据环境 ] ， 为我国石油企业数据中心建设及石油 企业 整体信 息化 建设 奠定 良好 基础 ． 1 需求分析 1 数 据资 源．我 国石油 企业 开始 建设信 息 系 统 时 ， 大 多从 局部 应 用 考虑 而 缺 乏 系统 整体 的考 虑 ， 导 致所建 设 的数据 资源 比较 孤立 ， 不便 于后 期 的数据 整合 ， 或者 存在 数据整 合 的可能 性 ， 但 数据 又过 于孤立 ， 导致 所建数 据 资源不 能有效 利 用． 2 数 据采集 的标 准 、 流程 和规 范．油 田以往 的数 据 采集 、 制 作 方 式及 更新 等工 作 相 当艰 巨且 耗 资 巨 大 ， 已成为 我 国石 油企 业信 息化 建设 的一 个瓶 颈．再加 上勘 探开 发数据 采集 流程 不规 范 和不 统一 ， 缺 乏统 一 的信息标 准 ， 数据 结构 混乱或 不太 合理 ， 缺乏 数 据检验 手段 和考 核办 法 ， 数 据维 护不 及 时 、 不 细 致等 ．这 些 问题 导致 数据 质量 不高 ， 业务 应用 人员 不敢用 ． 3 专业 数据 格式 ．分 专业 建设 的数 据库 数据 格式 不统 一 ， 数 据存储 的标 准化 程 度低 ， 信 息难 以共 享 ． 收 稿 日期 2 0 0 9 一l 1 0 6 ； 审稿 人 邵强 ； 编 辑 关 开 澄 基 金 项 目 国 家 软科 学研 究计 划 项 目 2 0 0 3 D GQ2 B 1 7 1 2 0 0 5 D GQl A0 2 作者简介 孙金凤 1 9 7 8 一 ， 女， 硕 士， 讲 师， 主要从事企业信息化建设与应 用 、 系统集成等方面的研究 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 另外 ， 专业 数据 和业 务管理 数据标 准不统 一 ， 也无法相 互传递 和 引用 ． 4 数据 内容．在勘探 开发各 研究 阶段 ， 没有 规 范 的工作 流 程与 数据 采 集及传 递 流程 ， 大 部分 非结 构 化 数据 尚未 上载．历史数 据缺失较 为严重 ； 有些数 据入库工 作量 大 ， 技术难 度 高 ， 难 以短期 内完成 ； 建库 单 位 和使用单 位协调不 够．没有 源 源不 断地 源 头 活水 ， 在 源头 到 应用 的 某个 环 节 不一 致 、 不连 通 或性 能 极 差 引 ． 5 数据管理．数据管理制度不健全， 考核不严格 ； 人力配备不合理， 分工不明， 岗位不落实； 数据标准 不统一 ， 更新不及 时 ， 实施 不严格 ； 数据建设 与应用 没有统 一规划 ． 因此 ， 源头数据资源建设还需进一步改进， 对数据资产增值专业应用建设和数据资产管理工作还需科 学 统筹 和详 细计划 ． 2 模 型 构建 2 ． 1设计思 路 所 谓源头数 据是指在 油 田生产 经 营活动 中所产 生 的原始 的、 最 初 的 、 非 合成 的数据 ， 这 些数 据覆 盖 了 油 田各项 业务．因此 ， 石 油企业 源头数据 资源建 设 体 系的创 建 与应 用 也牵 涉到 油 田勘探 开 发 、 经 营 管理 、 生 产运行各个 方 面的各个应 用层次 ， 是一个 复杂 的系统工程 ] ．要作 好数据 资源 建设 ， 必须 跟据 油 田勘探 开 发生产流 程和现 场管理 的实际需求 ， 全 面整 理业 务 运转 各环 节 产生 的 原始 基础 数据 ．以科 研 、 生 产 、 经 营 管理流程 的实体作 为对象 ， 从 数据 流分析人 手 ， 明确 数据源 头 ， 同时还要清 理“ 数据 孤岛” 和 无源数据项 ． 本着“ 从 源头采 集数据 ， 避免数据 的二次 录入” 的原则 ， 把 油 田企 业各 系统 、 各业 务模块 的数据从 产生地 源 头 采集录入计算机， 把经过审核和规范化后的各类数据通过信息通道传人数据中心进行集中存储和统一 管理 ； 然后根据油 田不同实际应用需要 ， 建立相应主题应用库 ， 满足生产经营及决策等， 盘活这些数据资 源 ， 使其 在统一 的平 台下 有序流转 ． 2 ． 2体 系框架 根据设 计思路 ， 结合我 国油 田企 业实 际的生产经 营情况 ， 提 出石 油企业 源头数 据资源建 设体 系架构模 型 ， 见图 1 ．由图 1 可 知 1 基础层．各油田主干网覆盖企业所有的科研 、 勘探开发、 辅助生产和后勤保障单位， 完善信息基础 设施．硬件 、 软件支撑平台要满足数据资源建设要求． 2 数据源层 ．从 数据源 头梳理和采 集开 始 ， 将 涉 及 油 田勘探 开发 、 化 验 、 钻井 、 测 井 、 经营 等各 系统 、 各业务模块的数据从产生地 源头 采集并直接录入计算机， 通过信息通道传人数据资源管理和应用 中心 服务 器E 引 ．并 且 ， 对 数据本身 要加强 质量控制 ， 可在数 据源 、 专业应用 部 门、 信 息 管理部 门建 立三 级数 据质 检体 系_ 6 ] ， 对数 据从采 集 、 处理 、 传输 、 上 载 、 应用 、 维护进 行有效 管理． 3 数据 中心层．建设 油气 田勘 探开发 、 钻井 工程 、 生 产运 行 、 地 理信 息及 经 营管 理库 ， 初 步实 现勘 探 开发 、 生产经 营数据“ 源 头 一次 采 集 、 全 局共 享 ” 的局 面 ， 同时跨 专 业 数 据 应用 逐 步 转 变 为数 据 集 中统 一 管理． 4 主题应用 层．根据不 同应用 主题 梳理数 据源 ， 集 成源 头数据 并 建立 相应 主题 数据 库．根据 不 同应 用 需求 ， 建立计算 机分析模 型 ， 为 油 田企业 提供辅 助决策依 据． 5 决 策层．建设 油 田企业各 单位 和部 门的企 业信 息门户 、 智能辅 助决策 系统和 实现 应用 系统 的集成 统 一认证．实现数 据资 源的挖掘 和在线分 析 ， 促进 油藏管 理 由人 工管理逐 步 向计 算机智 能管理 过渡[ 7 ] ． 按照 图 1体 系框 架 ， 从 源头库 到应用库 ， 根据不 同决策 需求 进行 数据 抽 取并 挖掘 形 成数 据仓 库 ， 三者 具有 数据关 系的一致 性．逐 步形成 一个“ 标 准 唯一 、 源 头唯 一 、 结 构 合理 、 上 下一 致 、 内外 兼有 、 统 一存 放 、 授权 共享 、 集 中管理 ” 的油 田数 据资源 中心 ， 真正 解决 数 据孤 岛和 数据 质 量 问题 ， 实 现 全局 范 围 内的数 据 共享 ． 第 4期 孙金凤 中国石油企业源头数据资源建设架构及对策 图 1 石 油 企 业 数 据 资 源 建 设 体 系 架 构 模 型 3 建 设 对 策 3 ． 1主 库与 子库互 动 每个应 用 系统都 有 自己的小 型数据 库 ， 这 势必 与建 立统 一 的数据 库产生 矛盾 ．如果 从 主库 建设 开 始 ， 再推 应用 ， 则会 造成 数据 资源建 设缓 慢 ， 数据 结构 稳定 性差 ， 难 以维护 等 问题 ．采用 子库 与 主库 互 动 ， 稳 定 一 块 建设 一块 的方 法 ， 在 保证应 用 的基础 上 ， 则能 完善 主库 结构 ， 加快 资源 建设 ．在 应用 逐 渐增 多 的 时候 ， 通过 完善 主库 ， 整合 子 系统 的数 据 资源 ， 同 时利用 回迁 工具 ， 则能 保证 子库 与主 库的数 据一 致性 ． 3 ． 2统 一数 据资 源和应 用 系统建 设标 准 信息 化建设 的数据标 准 和应用 系统 的设 计与 接 口标 准是 进行 数 据 与 系统 整合 的关键 ， 也 是 整 个信 息 工作 的重 点与 核心 ．因此 ， 油 田企 业应 尽快 制定 统一 标准 ， 重 点是 专业应 用 系统开 发建 设 的数 据标 准并 严 格执行 ， 即建立稳定的企业全域数据模型_ 8 ] ， 尽可能地消除“ 信息孤 岛” 现象．同时 ， 搜集整理勘探与生产 分公 司和股份 公 司相关 的信息 技术 规 范 ， 重 点是勘 探 、 开 发 、 生产 与工 艺 专业 系 统 的数 据 规 范 和其 他应 用 系统 建设 维护 规范 ， 形成 油 田企业 统一数 据 资源 和应 用系统 建设 标准 以供 遵循 ． 3 ． 3建 立数 据采 集标 准 、 规 范和 制度 数据 采集 的标 准对 于数据 的 规范化 管理 是第 一道 关 口， 因此 石油 企 业 应尽 快 制 定统 一标 准 并 严格 执 行 ， 这是避 免信 息分 散 、 减少数 据 “ 信息孤 岛” 的有 效途 径【 9 ] ．油 田企业 可 以在 总结 油 田 以往 数 据采 集方 式 方 法 的基 础上 ， 纠正 不规 范 的记 录标准 ， 采用 更加 科 学合理 的数 据标 记方 法 ， 形 成统 一的 数据采 集标 准 ， 为 后 面 的数 据入 库减 少工 作量 ．同时 ， 可 采用 数据 流程 及方 法 见 图 2 进行 源 头 数据 采集 ， 在 数 据入 库 时就 对数 据质 量进 行控 制 ， 并 使得入 库 的数据 信 息符 合 存 储要 求 ， 避 免 对数 据 的 重 复操 作．为此 ， 可 降 低数 据 采集 费用 并加 快数 据采 集 、 制作 、 入 库 的流 程 ， 得 到实 时性 强 、 标 准 、 规 范 的基础 数据 ． 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 图 2 石油 企 业 数据 采 集 流 程 3 ． 4开发数据 管理与 服务平 台 通过 软硬件 的持续集 中投入 ， 各二级 单位数据 中心 、 数 据主库 项 目库建 设 以及 一体化 专业软 件集成平 台建设 ， 形 成一个集 数据交 汇存储 、 分 析处理 、 应用 服务 为一体 的安 全 可靠 、 扩展 性强 、 油 田公 司级 的数 据 管理和数据应用服务平台， 可提高数据管理和服务能力．实现数据的下载、 上载 、 接I 1 服务 ， 将数据及时发 布 ， 并转化为业务技术和管理人员可用的信息进人他们的工作平台， 随时跟踪和使用． 3 ． 5利用数 据仓库和 数据挖 掘技术 通 过多年 的数据资 源建设 ， 积累 了大量 的数 据 ， 但这 部分数 据与现有 的标准 、 规范及 结构有 一定差距 ． 利用数据仓 库和数据 挖掘技 术 见 图 3 ， 将不 同来 源数据 进行抽 取 、 清 理 、 转 换 和挖掘 ， 为综 合 地分析 数据 创 造条件 ， 为油 田公 司管理层 提供全 面 的决 策支持． 数据 挖掘 图 3 石 油企 业 数 据 仓 库和 决 策 系统 框 架 3 ． 6建立信 息 系统 意外灾难 防范机 制 为了确保数据资源中心及应用系统保持 2 4 h不问断运行 ， 还应建立灾难恢 复小组 、 制定灾难恢复流 程和详细计划及购置灾难恢复软件等 以保护油田企业信息系统， 避免 由于 I T基础设施的损坏而引起的 业 务数据 丢失风 险． 4 结束 语 通过源 头数据 资源建设 ， 我 国石 油企业可初 步实 现研究 、 生产 、 管理人员 有资料 可查 和有 数据可 用 ， 逐 步盘 活各类数 据资产 ， 实现信息 的高度共 享 ， 以解 决 “ 信 息孤 岛 ” 问题．然 而 ， 由 于石油 企业 源 头数 据资 源 的建设 涉及油 田从勘探 到报废 的整个运 营 ， 情 况复 杂．随 着石 油企 业 在源 头数 据 资源 建设 方 面投 资 的逐 步增加 ， 在进行数 据 资源和数据 资源管理 体系建设 过程 中， 除 了考虑 技术 和功 能性 需求 以外 ， 还 更 应考 虑 各类数 据资源建 设所带来 的经济 影响 ， 使 得油 田在勘探 、 开发 、 科研 、 生产 、 经 营、 管理 的运 行 中所产 生 的数 据真正地 成为石 油企业 的财富和 资产 ， 为 石油企业 的管理 和发展提 供强有 力 的决 策支持 ． 参考 文 献 E l i 刘志 忠， 徐庆， 赵郁文， 等． 大港油藏 数字化建 设与 应用报告 [ R ] ． 大港 大 港油田 分公司， 2 0 0 3 2 4 2 9 ． 下转 第 7 6页 70 器 昌 圄 大庆石油学院学报 第 3 4卷2 0 1 0年 t i o n P h y s i c s ，2 0 0 3，2 0 5 4 6 3 ～ 4 6 6 ． [ 1 O 3 F a l l s A H， Ga u g l it z P A，Hi r a s a k i G J ， b y s n a p - o f f [ 。S P E 1 4 9 6 l ，1 9 8 6 ． [ ] Ko v s e e k A R，P a t z e k T W，Ra d k e C J ． r l 2 ]K o v s c e k A R，P a t a e k T W ，R a d k e C J ． p r o a c h [ C 3 ．S P E 2 7 7 8 9 ，1 9 9 4 ． [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 3 [ 1 6 ] [ 1 7 3 [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 ] e t a 1 ．De v e l o p me n t o f a me c h a n i s t ic f o a m s i mul a t o r t h e p o p u l a t ion b a l a n c e a n d g e n e r a t i o n S i mu l a t i o n o f f o a m t r a n s p o r t i n p o r o u s me d i a [ C ] ．S P E 2 6 4 0 2 ， 1 9 9 3 ． M e c h a n i s t i c p r e d i c t io n o f f o a m d i s p l a c e me n t i n mu l t i d i me n s io ns a p o p u l a t i o n b a l a nc e a p Ro s s e n W R，Z h o u z H，Ma mu n C K．Mo d e l i n g f o a m mo b i l i t y i n p o r o u s me d i a [ C 3 ．S P E 2 2 6 2 7 ，1 9 9 1 ． S h i J i a n x i n ， ， R o s s e n W R．S i mu l a t i o n a n d d i me n s i o n a l a n a l y s i s o f f o a m p r o c e s s e s i n p o r o u s me d i a [ C 3 ．S P E 3 5 l 6 6 。1 9 9 6 ． Ro s s e n W R，G a u g l i t z P A．P e r c o l a t i o n t h e o r y o f c r e a t i o n a n d mo b i l i z a t i o n o f f o a m i n p o r o u s me d i a [ C 3 ．A I C h E J ，1 9 9 0 ，3 6 l 1 7 6 ． Kh a r a b a f H，Y o r t s o s Y C ．P o r e n e t wo r k mo d e l f o r f o a m f o r ma t i o n a n d p r o p a g a t i o n i n p o r o u s me d ia [ C ] ．S P E 3 6 6 6 3 ，1 9 9 6 ． C h e n M，Y o r t s o s Y C， Ro s s e n W R ．A p o r e n e t wo r k s t u d y o f t h e me c h a n i s ms o f f o a m g e n e r a t i o n [ C ] ．S P E 9 0 9 3 9 ， 2 0 0 4 ． Kh a t i b Z I ，Hi r a s a ki G J ，F a l l s A H．Ef f e c t s o f c a p i l l a r y p r e s s u r e o n c o a l e s c e n c e a n d p h a s e mo b i l i t i e s i n f o a ms f l o wi n g t h r o u g h p o r O U S me d i a [ C ] ．S P E 1 5 4 4 2 ，1 9 8 8 ． F i s h e r A W，F o u l s e r R W S ， Go o d y e a r S G，e t a 1 ．Ma t h e ma t i c a l mo d e l i n g o f f o a m f l o o d i n g [ C ] ．S P E 2 0 1 9 5 ，1 9 9 0 ． P e r s o f f P．R a d k e C J ，P r u e s s K， e t a 1 ．A l a b o r a t o r y i n v e s t i g a t io n o f f o a m f l o w i n s a n d s t o n e a t e l e v a t e d p r e s s u r e [ C 3 ．S P E 1 8 7 8 1 ， l 9 9 1 ． ～ Ra d k e C J，Oi l l i s J V．A du a l g a s t r a c e r t e c h n i q u e f o r d e t e r mi n i n g t r a p p e d g a s s a t u r a t i o n d u r i n g s t e a dy f o a m f l o w i n p o r o u s me dia [ c 3 ．S P E 2 0 5 1 9 ．1 9 9 0 ． 王玉斗 ， 商永涛．泡沫对气液相对渗透率影响研究[ J ] ．石 油天然气学报 ， 2 0 0 8 ， 3 0 4 1 4 6 1 4 9 ． 上接 第 7 O页 [ 2 3 范建洲， 焦建英．企业信息化与数据环境的重建厂 J ] ．山西建筑 ， 2 0 0 1 ， 2 7 1 1 5 9 1 6 0 ． [ 3 ] 越有富， 费海涛， 赵桂红．采油厂数据资源建设模式实践与问题探讨[ J 3 ．数字石油 和化工 ， 2 0 0 6 4 4 2 4 6 ． [ 4 3 费海涛 ， 越有富， 赵桂红 ， 等．采油厂数据资源管理体系的创建与应用r_ J ] ．数字石油和化工， 2 0 0 8 1 0 2 8 3 0 ． [ 5 3 陆岩玮 ， 肖静恒， 闰德彬 ， 等．胜利油 田源头数据中心建设思路[ c ] ．第十届全 国信息技术化工应用年会论文集 ， 2 0 0 5 2 3 0 2 3 4 ． [ 6 ] 王辉 ， 袁耀岚．加强数据建设 服务油田生产[ J ] ．数字石油和化工 ， 2 0 0 8 1 2 4 2 8 ． [ 7 ] 王洪雨．微机版油藏描述软件系统[ R ] ．大港 大港油田分公司 ， 2 0 0 4 2 2 2 3 ． E 8 ] 周荣辉．重视企业信息化建设 中的数据资源建设[ J ] ．西南石油学院学报， 2 0 0 1 ， 2 3 1 2 4 2 9 ． [ 9 3 周立宏 ， 陈善勇 ， 曾清斌 ， 等．大港油田分公司“ 十一五” 科技与信息专项规划[ R ] ．大港 大港油 田分公司 ， 2 0 0 5 7 5 7 6 ， 8 9 9 1 ． 9 6 9 9 7 6