基于SeisBase模型的地震勘探成果数据管理系统设计

李成艳+张进铎+马迅飞+张俊++李华松

摘 要： 在连续不断的石油勘探与开发过程中，形成了大量原始数据和成果数据，而地震勘探数据是油气勘探和开发的重要数据来源。本设计从分析目前常用的数据类型开始，借鉴成熟的Seabed模型，并独立开发出Seisbase模型；以该模型为核心，利用GIS系统平台，实现地震勘探数据的统一管理与综合展示。文章详细地介绍了成果数据管理系统的设计方案、系统架构，以及系统各模块的基本功能等内容。

关键词： 成果管理； 数据类型； Seabed模型； Seisbase模型； GIS

中图分类号：TP392 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）02-38-03

0 引言

在石油勘探与开发过程中，其涉及的数据庞大、繁杂，可以涵盖到多个领域和专业。而且，油气勘探单位经过多年的数据积累，形成了大量原始数据和成果数据。这些数据具有来源多、涉及专业广、数据格式不统一，以及数据缺乏连续性和完整性等特点。

因此，建立一套地震勘探成果数据管理与综合展示系统，可以使科研人员与管理人员能快捷、方便地收集数据和使用数据，以达到提高科研生产效率和项目决策准确性的目的。

1 系统概述

1.1 系统设计方案

地震勘探成果数据管理及综合展示系统，通过以“所见即所得”的方式，查看各探区的采集、处理和解释成果、地质图件、研究报告、卫星照片、人文地理等多种信息。

系统采用分区建设方案，这样便于应用；实现互联互通、便于共享；数据直接取自主流应用软件，大幅度减少数据整理工作量。

1.2 系统总体设计

设计和开发地震勘探成果数据管理及综合应用系统，实现从主流解释软件直接导入解释成果数据；以文件方式导入和管理处理成果数据；以示意图或观测系统方式导入采集信息；以外部文件方式导入成果报告、地质图件、卫星照片、人文资料等；通过GIS方式进行数据查询；并展示地震剖面、断层、层位、测井曲线等成果数据[1-2]。

2 数据库建立

2.1 地震勘探数据类型

地震数据是进行地质构造解释、油气勘探开发等工作的基础资料，也是各种地震解释软件的主要研究对象。地震数据最基本的存储格式就是Segy格式，其他地震数据存储格式，一般都是在Segy格式的基础上演变而来的[3-4]。

地震勘探数据主要包括导航数据、地震处理成果数据、叠加速度数据、前期解释层位数据、断层数据、特殊处理数据、VSP数据（时深关系、合成记录）等。

地质成果数据有地质分层数据、砂岩数据、单井小层数据、等值线数据、断裂系统数据、网格数据等。

钻井基础数据包括井名、井分类、坐标、井别、开钻日期、完钻日期、完钻井深、补心海拔、钻遇断点数据、井斜数据、试油数据、分析化验数据等；各种测井曲线数据、测井解释成果数据等。

2.2 数据库建设思路

石油地震勘探成果数据所涉及的是一个庞大的数据系统，不仅数据种类多，而且数量大。我们在分析了Seabed、PPDM、EPDM等常用数据库模型的成熟应用，以及石油行业标准大模型POSC之后，选择了Seabed模型为创建参考，分析其1169个帮助文档，整理了1136个表的数据结构、关联关系等，创建了SeisBase数据模型，表1为SeisBase数据模型的分类情况。

3 系统架构设计

系统采用多层体系架构设计，每一层之构成单元可为其上层构成单元提供相关服务。整个系统分为“数据层”、“系统层”和“应用层”三部分（图1）。

数据层是组成用户数据系统的各个组成部分，包括数据中心和数据维护系统，数据维护系统中的数据有地震数据、测井数据及地理信息数据等。

系统层分核心层和服务层，在核心层内有Web服务器、数据库服务器、系统定义和管理系统。系统定义和管理系统主要包括数据关联、数据字典、用户管理、数据备份和安全控制等项目；在服务层内有服务子系统和地理信息GIS、管理信息MIS、资源管理ERP和安全认证等。

應用层主要是数据应用系统，是一系列的ASP网页，各个网页上嵌入相应的功能模块-ActiveX控件，用于完成特定的任务，主要用于数据收集与打包下载、数据呈现、统计和报表、数据处理等，以及各种成果图件展示，如井的综合柱状图、2D数据显示、3D数据体显示、解释成果、GIS图件等[5-6]。

GIS是地理信息系统（Geographic Information System）的英文缩写。GIS系统平台的主要功能有显示地理图件、生成地理图件、地理信息查询、通用信息查询和空间数据关联等内容。

⑴ 显示地理图件：所谓地理图件，就是以各自的显示方式而聚合在一起的空间几何元素的集合，比如地震测线部署图、油气勘探形式图等。

⑵ 生成地理图件：基于“空间对象数据库”的概念，GIS系统模块能在很短的时间内形成各种形式的图件。

⑶ 地理信息查询：地理信息查询包含给定一个区域，并查询该区域内的空间对象。例如一个多边形内的地震测线、油气井等信息；查询图件上的空间对象是否关联某种属性或数据，例如地震测线是否关联某些地震资料等。

⑷ 通用信息查询：作为油气勘探与开发数据库应用系统，这里的通用信息查询区别于以上的地理信息查询，这些查询是不依赖于空间位置的。

⑸ 空间数据关联：在油气勘探与开发数据库中，不但有空间地理数据，还有更多的属性数据，如地震测线班报、油井日产量等数据。我们所关注的是空间对象，如地面上的地震测线、地下的含油气构造等。

GIS系统是现代油气勘探与开发数据库的重要组成部分，一个数据库系统中GIS系统的有无，或GIS系统发挥作用的程度如何，是衡量该数据库系统质量高低的一项重要考察指标。

4 系统模块功能设计

系统主要功能模块：GIS导航模块、数据导入模块、数据录入模块、成果图件显示模块、用户管理模块和数据库管理模块等。

⑴ GIS导航模块：此模块包含2D GIS和3D GIS，2D导航为主导航系统，类似解释软件的底图，能够投影地震工区、井、测线等；3D导航系统能够加载卫星照片、高程数据、矢量图数据等，能够采用立体三维方式展示地表、地形。

⑵ 数据导入模块：此模块能够把成果数据通过专用工具自动导入到系统中，通过Openworks、GeoEast软件的SDK开发包导入工具，实现将外部数据如体数据、层位和断层数据、井数据、SPS文件、速度体、文档报告、地质图件等自动导入到数据库系统中。

⑶ 数据录入模块：此模块可以通过网页模式录入成果数据。

⑷ 成果图件显示模块：此模块通过网页实现，可显示2D地震剖面（含测井曲线组合显示）、3D地震数据体切割、综合测井曲线、解释层位、地质图件等。

⑸ 用户管理模块：此模块是对系统用户的基本信息和系统权限进行管理。系统用户包含三个层次，即科研生产层、专业管理层和决策层。其中科研生产层和专业管理层是一般用户，他们所关注的信息是研究报告、成果图件等，而决策层是特殊用户，他们感兴趣的信息是国家、盆地（油田）、探区等总体信息。

⑹ 数据库管理模块：此模块实现对数据库的管理，包含系统用户管理、数据库维护等内容[7]。

5 结束语

当前国内外油气勘探与开发工作面临十分复杂的技术难题，这就迫切需要多学科、多专业技术人员密切合作，采用综合方法来解决生产中不断出现的各种矛盾。因此，地震勘探成果数据管理系统的建立，就具有非常重要的现实意义。

然而，地震勘探成果数据管理及综合展示系统，是一个涵盖整个油气勘探与开发过程的综合系统，其综合了石油勘探的多个学科与领域，所涉及的数据类型十分庞大和复杂。因此，其数据库的设计与建设过程也将曲折而漫长。

参考文献（References）：

[1] 缪彬，丁润超.海外油气新项目数据库的设计与实现[J].信息

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[2] 熊方平，马进山，陈新燕等.中国石油一体化勘探开发数据模

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[3] 孟恩，孟東岳，王洪伟等.基于关系数据库的通用地震数据模

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[4] 崔志忠，李薇薇，李大伟等.中国石油A1系统勘探开发协同工

作环境建设探索与实践[J].信息技术与信息化，2010.6：60-64

[5] 曹永娜，武法东.基于MapGIS的油田勘探开发图文信息管理

数据库的设计与实现[J].石油工业计算机应用，2011.1：48-51

[6] 贾志强.基于专业化GIS平台的油藏管理开发系统[J].油气田

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[7] 徐立恒，曾学志，郭锋.基于SQL Server的徐家围子气田项

目数据库的应用[J].石油工业计算机应用，2011.70（2）：22-24