0 引 言

随着油气田分析化验技术的不断成熟和新技术的兴起,分析化验在油气勘探开发中应用越来越广泛。目前,各油气田分析化验数据基本都是单机存储,各处散落,无疑会造成数据资源的浪费;此外,在地质综合研究过程中,花费在资料收集上的时间和人力比较大,由于评价解释图板成图手段多样,一个分析人员需要掌握多个成图软件图板制作技能才能完成一项完整的解释评价工作。

经研究发现,前人在分析化验数据采集、自动成图等相关方面已有类似研究和成果,但均为单方面应用,未见分析化验数据“采、存、管、用”一体化系统。本文探索建立分析化验综合应用系统,基于各类分析化验数据和成果的集中管理,提供可视化评价解释平台,满足生产和研究双重需求,辅助完成各类分析化验评价解释,从而更高效、规范地开展分析化验数据管理、评价解释、地质综合研究等工作。

1 建设内容

基于自动化仪器连接功能,系统数据加载可支持分析化验仪器数据的快速自动采集,将分析化验数据进行集中管理,并充分借助可视化技术实现地质研究中的自动成图功能,为地质研究人员提供数据、谱图一站式查询,地质图件自动成图等功能。该系统架构分为数据层、平台层、应用层3层,应用层包括数据管理、单项查询、评价解释、综合研究、专题库5个模块内容(图1),集数据综合查询、专题评价于一体。

1.1 数据库设计

在石油地质分析化验综合应用系统中,数据资源的构建主要包含下列内容:其一,严格按照油田相关规范和标准,对数据入库环节审核,确保数据可靠真实性;其二,将档案馆与其他地方散落的电子与纸质数据进行收集,和试验检测人员共同有效完成分析化验数据入库,系统支持批量加载;其三,对已入库部分数据进行整改,依照空间属性与新数据模型,对数据进行逐条规范地导入,系统对数据质量自动进行检查,确保数据完整性和准确性。

数据库是整个软件应用的基石,是软件设计的起点。数据库设计的关键任务是:创建表的结构和表之间的关系,实现安全性,维护数据的一致性等。设计合理还可以防止数据输入错误。

1.1.1 创建表的结构和表之间的关系

表的结构和表之间的关系将直接影响后续开发工作效率,甚至影响到系统的质量。在创建表的结构和表之间的关系方面采用国际POSC模型。

1.1.2 实现安全性

系统安全性要求对数据库的访问予以一定限制,没有取得授权的用户对所有数据都无权访问,有些用户则对某些数据仅有部分访问权。安全措施有:对共享数据库的读写,分配给共享属性,并按系统管理员、样品调度、分析岗和研究人员分别赋予不同的读写权限;另外采取措施避免多个用户争夺同一文件,尽量减少对数据的上锁或独占时间。

根据不同岗位的业务范围,为各子系统设置目录和口令,各子系统的目录和文件对无权用户是不可见的。

1.1.3 维护数据的一致性

根据系统要求,数据库中所有表都有一个或多个关键字段,对于所有母表,当改变了一个关键字的值,子表上也相应发生改变,当删除母表的一个子表,子表上相关记录也被删除;用户不能向子表中插入与母表不匹配的记录。

1.2 系统功能及相关实现技术

1.2.1 单项查询

集成不同区块、单井分析化验的数据和图谱,以区块、井号等作为查询条件,实现分析化验数据库可视化查询与检索,可按对象和业务不同维度进行查询。该功能具有3个特点:第一,不同井不同分析化验项目信息获取快捷(图2);第二,打破一个数据一个图谱的传统分析方式,同时获取不同深度图谱,对比分析方便(图3);第三,多对象关联分析,满足不同业务需求(图4),便于研究人员快速、直观地掌握研究所需的详细数据及其分布状况。

1.2.2 可视化分析

可视化(Visualization)是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等领域,成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。

可视化的特点包括交互性、多维性和可视性。交互性指用户可以方便地以交互的方式管理和开发数据;多维性可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变量,而数据可以按其每一维的值分类、排序、组合和显示;可视性指数据可以用图像、曲线、二维图形、三维体和动画来显示,并可对其模式和相互关系进行可视化分析。

系统在满足业务需求基础上,充分利用可视化技术,实现单项目分析化验评价解释功能和辅助综合研究中烃源岩评价、储盖组合评价等功能。

(1)单项解释评价:为满足单项分析化验评价解释需求,系统可自动生成评价解释成果表或成果图(图5),满足生产动态分析及综合研究需求。

(2)综合研究:烃源岩评价、储集层评价、盖层评价既是综合地质研究核心内容,也是对分析化验数据依赖程度最大的部分。为此,按照不同评价主题定制对应的分析化验“项目包”,按照行业标准或既定标准,系统自动生成评价结果,其中“项目包”所包含参数以及评价计算规则可灵活定制,业务应用便捷(图6)。

针对烃源岩发育特征、有机质丰度、有机质成熟度、有机质类型、生排烃分析、岩石特征、储集物性特征、储集空间特征、盖层评价等主题(图7),可按照单井和区块两个维度根据定制的评价参数快速生成50余种评价表,并快速生成3大类30余种规范化图板,且评价表和图板可扩充、定制,灵活多样。

2 应用价值

对实验地质研究人员和勘探开发研究人员来说,实验数据的下载、收集、整理、统计、分析、作图占用了大部分时间;综合研究人员要想通过实验室地质指标的应用找出地质规律,同样需要进行大量的数据统计、分析。该系统集分析化验数据管理、查询、评价解释于一体,改变传统的分析化验数据分散管理、成图人工加载、数据成果局部共享等低效工作方式,具有4方面应用价值:(1)将区块与单井、数据与曲线、图形与数据等进行有机关联和集成,实现数据的快速提取和共享应用;(2)评价图表按业务主题自动生成,方便快捷,具有很高的推广应用价值;(3)按照行业标准统一图件的绘制标准,提高成果的规范性,提升地质综合研究效率和水平;(4)系统设计具有较高的可扩展性和可移植性,方便用户添加分析项目、分析方法、评价解释方法,可按需定制各类表单,系统推广成本较低。

3 结束语

石油地质分析化验数据种类多、来源广,当前石油行业的研究单位和高校的数据存储、管理和应用在与信息化结合方面还存在很大的挖掘空间。本文探讨的石油地质分析化验综合应用系统为用户提供了一个分析化验数据集中管理、评价解释、综合研究、统一应用的平台,致力于改善研究人员查找资料耗时耗力、分析评价工作量大的现状,通过快速多维度的查询、多主题评价模板自动生成等功能提高分析化验数据应用的效率和价值,提高企业数据利用率及研究成果共享程度以及管理规范化程度,从而实现为企业节约人力、物力成本,提高工作效率和效益的目的。

该系统在石油行业的地质录井研究解释部门、研究院与地质分析化验研究部门、石油院校等相关单位均可发挥重要作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

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参考文献

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