基于静态库的沉积相数据管理系统研究

徐胜利 石晋

[摘    要] 本文在建设沉积相解释数据库的基础上，实施构建沉积相数据管理系统，并给出了应用系统的体系架构。本系统提供了实时的沉积相数据查询浏览与管理发布功能，不仅实现了油田各研究阶段沉积相分析数据资料的永久保存与高效共享，还可与相关沉积相分析软件进行无缝整合，缩短了研究周期，有效提高科研人员的工作效率。

[关键词] 数据库;沉积相;模型设计;系统建设

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 17. 070

[中图分类号] TP392    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2020）17- 0162- 02

1      引    言

沉积相解释是地质勘探开发中重要的研究环节，沉积相数据对于油气开发过程具有非常重要的意义[1]。然而，由于专业软件种类多样，数据格式及管理平台各不相同，致使现有的沉积相分析数据大多分散保存，数据体拷贝或一般通讯手段已经不能满足不同研究阶段、不同研究部门之间的成果共享需要。另外，不同沉积相专业研究软件所需数据资料需要进行专门的编辑及格式转换，不仅准备时间长，而且极易造成资料误差，影响研究成果质量。因此，建立沉积相数据资料管理系统，将有助于沉积相分析数据资料的永久保存与共享，为辽河油区地质研究工作提供重要的数据支撑。

2      数据模型设计与实现

沉积相分析数据管理系统底层数据模型涉及从勘探到开发的全过程，包括坐标、井斜、有效厚度、解释成果表、分层数据等多种数据资料。如何将这些数据有效地组织，便于用户利用是底层数据模型设计的基础和前提。

2.1   逻辑模型设计

针对油田勘探开发工作的业务流程，研究沉积相分析涉及静态数据的特性，以井筒为基础管理单元，抽取并定义了井号、解释层号、试油层号等概念，并赋予所有数据项的内容和概念内涵，使其内涵唯一，不具二意性，并用二维表进行描述，从而实现对所有业务对象的抽象。在此基础上，利用第三范式规范化技术，分别对井基础数据、井斜数据、解释成果数据、测井数据、试油数据等各类静态数据信息的存储格式、约束关系、数据表结构进行定义。此外， 还建立了相关空间结构数据模型和辅助数据模型，进一步减少数据冗余。在本系统中根据数据的实际应用需求，共定义了45张表，1 000余个数据项，以及数据表项间的索引、约束和引用关系，均在形成的数据字典中进行了详细描述，字典内容包括了数据表名称、数据表代码、数据项名称、数据项代码、数据类型、取值范围等。

2.2   物理模型设计

物理模型设计的目的是实现数据库物理建模，提高系统的性能。在本系统中采用Oracle 11g作为数据库管理系统，数据库系统搭建在装有Solaris 10的SUN E6900服务器上。在物理模型设计过程中，首先确定及分配数据库表空间、临时表空间、重做日志文件等的大小，并指定数据文件的存放位置，然后应用PL/SQL Developer通过DDL将逻辑建模阶段定义的所有表创建到数据库中。再基于已有数据表，定义主键、外键、各字段的约束条件及相关索引。此外，对db_block_size、db_cache_size、pga_agregate_target、sga_max_size、sessions等数据库主要的初始化参数进行配置，提高系统整体性能。通过以上方式将逻辑模型映射到Oracle 11g数据库系统上，从而实现物理模型的设计[2]。

3      应用系统构建

通过对系统功能的应用方式、应用对象的综合分析，最终决定采用C/S（客户/服务器）架构的实现方式，将整个系统分为客户层和数据层（也称为服务器层）如图1所示。数据层采用Oracle 11g RAC作为数据库服务器，负责管理并存放一体化静态数据库系统中的数据;C/S结构下的客户层采用Oracle提供的OLE DB驱动程序方式与数据库服务器交互，进行数据的存取，数据管理系统主要采用VC++编程语言实现。

3.1   用户管理子系统

在本系统中，根据Oracle 11g的权限管理机制，将各数据表、数据项及视图等不同对象的不同权限根据需要进行组合，形成不同的自定义角色;然后再将不同的系统权限、系统角色以及自定义角色根据需要授予相关的Oracle用户，从而实现不同的Oracle用户具有不同的权限，进而增强数据库系统的安全性。沉积相分析用户管理子系统采用两级认证方式来实现，地质研究人员录入用户名和密码，使用应用系统用户登陆沉积相分析软件，再连接后台数据库进行数据存取，从而进行沉积相研究，避免了非法绕过安全系统直接访问数据库，保障了数据库的安全和使用的合法性。

3.2   分层数据管理子系统

本系统主要包括分层方案、分层数据、地层单元的创建、加载与维护功能。分层方案是项目工区地层单元的划分方法，也是地质分层数据的录入模板。不同的研究阶段、不同研究人员对同一地区可能会有不同的分层意见，因而同一项目内用户可以创建多个分层方案，以反映多种分层意见，让各种分层方法都能应用本系统进行后续的数据分析和研究工作。分层方案可以实现和分层数据的同步修改，即修改、删除或增加一个层位名称后，可以自动完成分层数据中相应层位名称的修改。分层数据管理用于地质分层数据的录入和修改，还具有批量加载功能，供用户从外部文件中导入分层数据。在地质研究中，有时会根据需要定义不同的砂岩组、油层组，因此本系统共提供“自动提取”和“手动增加”两种地层单元创建模式：如选择自动提取方式，用户可在弹出窗口设置不同提取级别从而实现地层单元的创建与编辑;若选择手动增加方式，在地层单元创建时，则需人工设置地层单元名称、顶部层位、底部层位等参数。

3.3   解释数据管理子系统

本系統主要实现井筒沉积相解释数据、井筒地层沉积相解释数据、单井解释成果表数据、岩性解释数据的添加、删除、编辑、保存功能。用户先通过井号查询及界面上方的选项定位到某口井的某类解释数据，然后手动录入如“顶深”“底深”“厚度”“沉积大相标识”“沉积亚相标识”“沉积微相标识”“解释结论”等相关数据信息。系统同样支持固定格式数据文件的批量导入。在数据上传过程中，系统会自动从后台数据库中查找与之相符的数据记录，如果井名称和字段匹配，就将其写入对应的字段，因此减少了信息录入出错的可能。当文件中的数据全部导入完毕，系统会给出本次操作的统计信息，包括上传的文件名称及具体数量，没有找到对应匹配项的文件名称列表等，便于后续研究工作的进行。用户可通过点击某一数据条目，进入编辑模式进行数据修改;通过选取数据行配合“删除”按钮实现对应信息的删除;通过“保存”按钮实现数据加载结果的保存。

4      结    语

沉积相分析数据管理系统的构建，为油气勘探开发科研人员提供了实时的沉积相分析相关数据的查询浏览与管理发布功能。不仅发挥了辽河油田静态数据库的巨大潜能，还实现了油田各研究阶段沉积相分析数据资料的永久保存与高效共享。本系统不仅能在2秒内查询到某一项目的沉积相数据信息，还可对相关数据进行快速修改保存，更重要的是，该系统还可与广泛应用于辽河油田的沉积相分析软件进行无缝整合，为用户免除了烦琐的资料准备、整理过程，缩短了研究周期，大幅提高了科研人员的研究效率，为辽河油田勘探开发科研生产工作提供了快捷可靠的数据源。

主要参考文献

[1]陈欢庆，石成方，曹晨.精细油藏描述研究进展[J].地质论评，2015，61（5）：1135-1146.

[2]杨厚云，龚汉明，武装.Oracle数据库性能优化方案[J].北京机械工业学院学报：综合版，2006，21（4）：55-59.