井场数据一体化集成方案对比分析

摘要：阐明了分专业数据集成管理、两级数据集成管理和一级数据集成管理三种方案的优缺点，并从系统架构、数据采集、数据存储和对应用系统的支持四个方面对三种方案进行了全面对比分析。

关键词：井场数据；一体化；集成方案；对比分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）01-00011-03

1 概述

为了适应复杂的钻井条件和地下地质条件，提高油气勘探开发综合效益，国内外油田企业不同程度的实施了井场数据一体化集成管理应用，为科学钻井，油气安全高效勘探开发提供了重要支撑。从国内外油田行业发展趋势来看，构建井场数据一体化集成管理应用平台是推动油气勘探开发信息化建设快速发展的必然选择。

构建井场数据一体化集成管理应用平台最基础工作是进行井场数据中心建设。井场各专业按照自身应用需要建立了专业数据模型，采用相应的数据存储方式，要实现井场所有专业数据集成存储和统一交互应用，首要工作是进行井场数据一体化集成。在已经取得大量信息化成果的基础上建立一体化集成数据中心，需要保证信息化既有成果应用的延续性，对这种数据库集成管理方案进行分析尤为重要。

2 分专业数据集成管理方案

图1

2.1 主要优势

在数据模型设计上，保持专业数据库现状不变，通过数据集成技术实现数据的互连互通和统一访问，支持局级层面应用。源头数据管理上，数据库的部署和摆放完全保持现有模式，源头数据采集后直接进到各专业应用库支持专业应用。实时数据在专业应用库层面支持基层应用。

分专业数据集成管理方案是对现有数据库的搭桥，未改变现有数据管理模式。该方案在管理模式上基本不变，只是通过数据集成技术实现各专业库之间的互连互通，现有应用系统也无需改造。因此管理模式上不需大的改变，推行上较容易。

数据中心建设周期短，见效快。由于数据中心是对现有数据库的互联互通，避免了统一数据模型建设带来的模型设计工作量和专业数据库向数据中心进行数据迁移的工作量。

无需改变现有应用系统，继承性好。现有专业应用系统无需改造，还可以继续运行在各专业数据库基础上。

2.2 主要缺点

数据传输、加工环节较多，加大了数据出错的概率，造成了数据的冗余和不一致，降低了数据的可信程度。

目前专业数据库之间存在的数据冗余、标准冲突等问题依然存在。由于模型之间相互独立，业务规则难以统一，不能形成规范化的应用开发管理，将造成未来应用系统的开发混乱。许多数据源头多处产生，同样的数据多次录入，重复存储，造成了大量的数据冗余。

分专业的数据模型不能很好支持油田集成化应用。数据集成需要对专业库作深入细致的分析、比对，数据映射关系错综复杂，数据清理、加工难度较大。同时，在数据服务管理层，需要针对不同应用开发大量的中间件，可复用性差，开发与管理难度较大。

数据中心搭桥即使解决了数据共享的问题，但仍然存在着专业数据库结构制约应用的问题。由于各专业数据库模型的结构设计不成熟，稳定性差。随着新技术的引进和应用的拓展，专业库标准将随之发生变化，导致数据对应关系、 数据对应用的支持都要作相应的调整。因此，结构的任何改变都将造成中间件、应用系统不稳定性的逐级放大。

数据中心难以实现有效的数据应用服务。该方案数据中心只起到了存储和简单的数据提供的作用，数据管理的分散化，造成数据提供缺乏权威性。

3 两级数据集成管理

3.1 主要优势

在数据模型设计上，该方案同方案一，参考国际标准，建立符合油田的自身特点和未来发展需求的统一数据模型。在源头数据管理上，数据库的部署与油田现有模式相似，源头数据库以分布式的形式建立在各二級单位，源头数据直接进到各专业应用库，经过数据审核后再提交一体化数据库。实时数据的采集直接进入专业应用数据库支持基层应用，实时数据经抽析、加工生成分析数据，经审查后加载到一体化数据库。

数据模型与国际标准接轨，数据的存储和组织更加科学，可扩展性强，能够满足未来技术发展需要。

按照业务主题组织的数据模型能够对跨专业的综合应用提供无缝支持，实现“业务联动、信息共享”。

源头数据的管理模式保持现有模式不变，推行难度小。目前数据管理模式是从基层队逐级上报，不同的业务部门分管内部的数据资源。该方案保留了现有源头数据管理模式。

对现有应用系统的冲击小。因为在各二级单位保留了原有专业数据库，使得原有系统能够在不作任何改变的情况下继续运行。

3.2 主要缺点

多套模型并存，映射关系复杂，相互间数据迁移难度大。该方案建立了一体化数据库统一数据模型，同时保留专业数据库原数据模型。多套数据模型之间存在复杂的映射关系，造成从专业数据库到数据中心数据迁移难度大。因为专业数据库的任何结构改变都会造成模型间映射关系的改变，从而导致双向的数据迁移困难。

源头数据多点存储，不能进行统一管理，从技术上无法保证源点数据的唯一。源点数据不唯一将使数据中心失去数据的权威性。缺乏了数据权威性将直接导致基于数据中心的应用无法推行。

容易造成专业应用与数据中心脱节，与专业库自成体系，使一体化数据库价值得不到体现。因为尽管建立了统一的数据模型，但是由于源头数据直接进入专业应用数据库，容易导致专业应用数据库的自成体系运转，造成现有专业分割的局面继续存在。而对于一体化数据库的数据支持逐渐弱化为一项数据上传任务。

没有实现信息的扁平化管理，不能适应油田未来改革发展的需要。建立了一体化数据库，但是数据管理模式仍旧是从基层队逐级上报，层层管理，背离油田未来信息扁平化管理的大思路。

4 一级数据集成管理

4.1 主要优势

在数据模型设计上，该方案参考国际标准，结合油田的自身特点和未来发展需求，建立一个涵盖地学研究、生产运行和经营管理所有信息于一体的统一模型，彻底打破当前信息系统专业分割的格局，形成一个与国际公司接轨的数据管理模式，既能满足各专业的应用需求，又能支持跨专业的综合应用。

在源头数据管理上，钻井、录井、测井等各专业通过数据采集系统，按照源头数据采集标准和采集管理流程，经过质量控制和数据审核后直接加载到油田一体化数据库主库。实时数据的采集直接进入专业应用数据库，实时数据经抽析、加工生成分析数据，经审查后加载到一体化数据库。

数据模型与国际标准接轨，数据的存储和组织更加科学，可扩展性强，能够满足未来技术发展需要。随着油田管理的精细化，信息化应用需求也将越来越大，数据种类、数量也将不断地增大。参照国际POSC标准设计一套科学的数据模型，可以较好地适应业务发展的需要。同时为未来的国际化合作奠定了信息基础。

按照业务主题组织的数据模型能够对跨专业的综合应用提供无缝支持，实现“业务联动、信息共享”。因为底层的数据是一套，所以某一业务数据改变，其它相关的业务应用就可以看到，大大提高了不同业务之间的联动。集成的数据组织模式可以快速、准确地提供数据服务，减少应用人员收集数据的时间，降低企业的“无效”工作时间。对提高研究人员效率和改善管理决策有非常重要的意义和价值。

有效解决目前专业数据库之间存在的数据冗余、标准冲突等问题。只有数据标准统一，在应用系统中才能准确、唯一地理解数据的语义，消除数据应用的歧义性，有利于应用系统的规范化开发和持续发展。

易于建立起完善的数据服务体系。数据中心不仅是数据存储中心，而且还是数据服务中心。通过源头采集入库的数据，只有通过应用，才能进一步对数据进行再次校核，一体化数据库为所有的应用提供按需的服务支持，应用又反过来验证和完善数据中心的数据，这样就建立起采集、应用、完善、再应用的良性数据服务循环体系。

4.2 主要缺点

与现有数据管理模式差别较大，推行难度比较大。目前数据管理模式是从基层队逐级上报，不同的业务部门分管内部的数据资源，目前所有的应用都是建立在该模式之上，因此要实现集中管理，应用系统的迁移存在较大难度。

新数据管理模式将对现有应用系统带来较大的冲击。现有的应用系统都是基于目前的勘探、开发数据结构设计的，大都没有能够按照先进的软件工程方法设计，系统对数据结构的依赖较大。如果数据结构改变，将会有较大的修改工作量。

数据结构标准设计的技术难度比较高。由于数据中心要实现井场所有数据资产的管理和对外提供数据服务，所以不仅保存生产源头数据，还要保存勘探开发研究成果数据、管理决策数据，既包含结构化数据，又包括非结构化数据。怎样有机地将不同类型的数据集成为一个整体，还有很多需要解决的技术关键，如图形标准与专业数据集成技术等。随着全球化进程的加快，将来可能要和国际同行业进行数据交换，因此数据标准要和国际标准靠拢，但目前在国内真正深入研究石油行业数据国际标准的企业或大专院校很少。

5 结论

分专业数据集成管理方案不符合未来数据管理的发展趋势，比较符合现阶段实际情况，能做到数据的互连互通，见效快，数据管理仍然是分专业管理。两级数据集成管理方案可以做到数据的集中存储，但仍然存在标准不统一的問题，容易造成分专业自成体系，一体化数据库不能有效发挥作用的被动局面。一级数据集成管理方案可以实现数据的集中存储、统一数据服务和规范源头数据采集，避免分散管理、标准难统一的弊端，符合未来数据管理的发展趋势，但对当前的数据管理模式冲击较大。

参考文献：

[1] 陈志泊，李冬梅，王春玲.数据库原理与应用教程[M].北京：人民邮电出版社，2002.

[2] Sunopsis，The Future of Data Integration Technologies，A META Group White Paper，February 2002.