井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)與部署

1、井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)與部署陳哲 王存蓓 劉志忠 范德軍 李石（大港油田公司信息中心）摘要本文闡述了大港油田井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設(shè)歷程。隨著大港油田各個(gè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的逐步健全，井下作業(yè)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及管理平臺(tái)的建設(shè)成為了迫切的需求。系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中始終以描述專業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了合理的、可擴(kuò)展的專業(yè)數(shù)據(jù)模型，并充分考慮了大港油田現(xiàn)有的建設(shè)成果和井下作業(yè)管理的實(shí)際流程。系統(tǒng)建成后提高井下作業(yè)的采集效率，實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)的高效管理。關(guān)鍵詞 井下作業(yè) 數(shù)據(jù)管理 信息化 B/S 1、問(wèn)題的提出大港油田井下作業(yè)施工由井下技術(shù)服務(wù)公司和井下作業(yè)公司兩個(gè)單位負(fù)責(zé)，井下技術(shù)服務(wù)公司主要負(fù)責(zé)試油

2、、酸化、壓裂及大修業(yè)務(wù)，井下作業(yè)公司主要負(fù)責(zé)小修業(yè)務(wù)。每年大港油田井下作業(yè)施工總量約在4000次左右，并產(chǎn)生大量的施工總結(jié)數(shù)據(jù)，這些施工總結(jié)數(shù)據(jù)是油田開發(fā)生產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)。長(zhǎng)期以來(lái)，井下作業(yè)施工總結(jié)數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行有效的信息化管理，技術(shù)人員采用WORD辦公軟件編寫施工總結(jié)，完井管柱圖采用手工方式繪制，施工總結(jié)編寫費(fèi)時(shí)費(fèi)力，試油、修井?dāng)?shù)據(jù)不能有效共享。針對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)合大港油田井下作業(yè)業(yè)務(wù)流程管理特點(diǎn)，2010年，大港油田信息中心開發(fā)部署了井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)施工總結(jié)數(shù)據(jù)從源頭采集、施工總結(jié)報(bào)告生成、網(wǎng)絡(luò)傳輸、甲方單位審核、數(shù)據(jù)入庫(kù)、報(bào)告歸檔與發(fā)布全流程管理，技術(shù)員可以高效編寫施工總結(jié)

3、報(bào)告，同時(shí)施工總結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)入信息中心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)布，井下作業(yè)信息化管理水平大幅提高。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)調(diào)研的情況，井下作業(yè)的數(shù)據(jù)由兩個(gè)采集單位完成，包括井下技術(shù)服務(wù)公司和井下作業(yè)公司，其中井下技術(shù)服務(wù)公司的辦公現(xiàn)場(chǎng)不具備有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，采用了兩種模式：井下作業(yè)公司因?yàn)榫邆渚W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，數(shù)據(jù)采集采用B/S架構(gòu)，而井下技術(shù)服務(wù)公司不具備有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，數(shù)據(jù)采集采用C/S的架構(gòu)模式。這主要是為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)服務(wù)公司的離線錄入數(shù)據(jù)的需求，數(shù)據(jù)可以暫時(shí)存儲(chǔ)在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，然后利用CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⒅行木伦鳂I(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1：圖1 井下作業(yè)數(shù)據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸

4、方案功能架構(gòu)：系統(tǒng)分為三個(gè)大的模塊，分別是：井下公司的數(shù)據(jù)采集模塊、技術(shù)服務(wù)公司的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)。如圖：圖2 井下作業(yè)管理系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)流程：系統(tǒng)中涉及到了四種角色的用戶，各個(gè)角色的職能見(jiàn)下面的列表：系統(tǒng)管理、用戶管理、權(quán)限分配、系統(tǒng)維護(hù)等日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)、管柱數(shù)據(jù)、桿柱數(shù)據(jù)、施工總結(jié)等相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入及提交對(duì)提交上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核執(zhí)行資料歸檔操作井下作業(yè)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)采集開始，要經(jīng)歷一系列的審核過(guò)程才能進(jìn)入到應(yīng)用環(huán)節(jié)。井下作業(yè)數(shù)據(jù)在整個(gè)入庫(kù)過(guò)程中共計(jì)經(jīng)歷了三個(gè)步驟，即：內(nèi)部初審、建設(shè)方審核、資料歸檔。具體的流程如圖所示：為了保證打回或通過(guò)的信息能夠及時(shí)被相關(guān)人員知道，系統(tǒng)提供了消息推送的

5、接口，在操作過(guò)程中，每一步的變化都及時(shí)告知相關(guān)人員。4、功能特色4.1、數(shù)據(jù)庫(kù)模型在井下作業(yè)數(shù)據(jù)模型的建設(shè)過(guò)程中充分考慮了大港油田現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括：包括“工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)”、“酸化壓裂與試油現(xiàn)場(chǎng)采集系統(tǒng)”，EPDM模型，另外還有正在推廣的A系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)上述模型的研究確立數(shù)據(jù)模型建立的標(biāo)準(zhǔn)，并以工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，擴(kuò)充完善形成一個(gè)統(tǒng)一的井下作業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，最終建成了井下作業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)模型。4.2、數(shù)據(jù)采集模塊A、其它系統(tǒng)建立接口經(jīng)過(guò)多年的信息化建設(shè)，大港油田已經(jīng)建成了一些與井下作業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)，系統(tǒng)中包含的數(shù)據(jù)可能是我們的平臺(tái)中要用到的，如果這時(shí)要求用戶進(jìn)行錄入，不僅增加了用戶的工作量，也可能存在

6、一項(xiàng)數(shù)據(jù)多個(gè)來(lái)源的問(wèn)題。系統(tǒng)中的層位數(shù)據(jù)就是以A2數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 從A2數(shù)據(jù)庫(kù)中提取標(biāo)準(zhǔn)的層位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。系統(tǒng)中的施工簡(jiǎn)況數(shù)據(jù)和井下日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)類似，因此系統(tǒng)中提供了復(fù)制日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)的功能，用戶只需點(diǎn)擊“引用日?qǐng)?bào)”，日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)刷新到系統(tǒng)中。執(zhí)行界面如圖：B、個(gè)性化錄入工具井下作業(yè)公司的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采用了B/S結(jié)構(gòu)的方式。數(shù)據(jù)采集模塊中實(shí)現(xiàn)了界面展示和邏輯控制松散耦合，能夠很快地適應(yīng)業(yè)務(wù)變化需求。比如說(shuō)：當(dāng)用戶需要在錄入中加入一個(gè)新的字段，我們只需要在頁(yè)面上添加一個(gè)控件，將控件的ID命名為數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)對(duì)應(yīng)的字段名稱，這時(shí)當(dāng)用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的增、刪、改操作時(shí)，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)將該字段信息寫入SQL

7、語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的自動(dòng)更新。C、油管及泵桿數(shù)據(jù)錄入由于油管記錄和泵桿記錄數(shù)據(jù)量較多，每次完井至少會(huì)有幾百條記錄入庫(kù)，因此系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的快速采集，開發(fā)了油管記錄及泵桿記錄錄入工具。用戶錄入過(guò)程中只需要輸入工具長(zhǎng)度，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)長(zhǎng)度判斷當(dāng)前輸入的工具屬于哪種規(guī)范，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)工具位置的計(jì)算、匯總統(tǒng)計(jì)等。從而提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了用戶操作。系統(tǒng)的運(yùn)行效果如圖：C、離線錄入由于技服公司作業(yè)小隊(duì)的辦公現(xiàn)場(chǎng)不具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，數(shù)據(jù)在線錄入無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此系統(tǒng)開發(fā)了離線錄入功能，也就是說(shuō)用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，先將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，錄入完成后，通過(guò)公司統(tǒng)一配備的CDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提交到井下作

8、業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)了順暢的數(shù)據(jù)采集。由于CDMA網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，因此數(shù)據(jù)提交過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行壓縮，當(dāng)資料上傳到服務(wù)器后系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行解壓縮。運(yùn)行的原理如圖所示：D、完井管柱圖繪制在系統(tǒng)開發(fā)之前，用戶一直延續(xù)著自己繪制管柱圖的方式，繪制的井下工具難以規(guī)范，經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)工具多個(gè)版本的現(xiàn)象。系統(tǒng)上線后實(shí)現(xiàn)了管組圖的自動(dòng)繪制。首先根據(jù)中石油下發(fā)的井下工具標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)，建立了圖元數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)用戶需要添加工具時(shí)，直接從圖元庫(kù)里進(jìn)行拖拽選擇，從而統(tǒng)一了各類工具的畫法。在管柱圖繪制過(guò)程中，斜井和水平井的繪制非常困難，在造斜點(diǎn)位置處，基本圖元要根據(jù)井的軌跡變形后才能很好地顯示。因此，系統(tǒng)在處理圖元變形時(shí)使用了線性插值算法

9、，將描述圖元工具的點(diǎn)集按照井軌跡進(jìn)行變換，最后在畫布上將變換后的點(diǎn)集進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)圖元根據(jù)軌跡進(jìn)行變形的目的。系統(tǒng)還提供了運(yùn)行效果如圖：4.3、報(bào)表查詢模塊報(bào)表查詢時(shí)數(shù)據(jù)展示的重要形式，在井下作業(yè)過(guò)程中包括日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等各種形式的報(bào)表，這些報(bào)表的數(shù)據(jù)要完全基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的算法進(jìn)行組織，最終實(shí)現(xiàn)用戶想要的內(nèi)容。系統(tǒng)在開發(fā)報(bào)表的過(guò)程中采取了工具定制的思路，報(bào)表工具包含以下幾個(gè)功能：報(bào)表管理功能實(shí)現(xiàn)報(bào)表的組織，定義報(bào)表名稱、報(bào)表類別等基本屬性。報(bào)表設(shè)計(jì)模塊針對(duì)單個(gè)報(bào)表，定義具體的屬性，如：報(bào)表數(shù)據(jù)單元的具體取法，字段名稱，條件字段等。4.4、電子檔案館接口井下作業(yè)的施工總結(jié)資料要上傳到電

10、子檔案館中，在以往的工作過(guò)程中，需要用戶手動(dòng)上傳，工作效率很低。系統(tǒng)中提供了資料歸檔的接口，用戶在歸檔操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用歸檔接口，將歸檔資料生成一份PDF文檔，然后上傳到電子檔案館中。實(shí)現(xiàn)了資料的自動(dòng)歸檔。4.5、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口系統(tǒng)中采用了Web Service技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，包括所有的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)操作、完井管柱圖輸出接口等。這種技術(shù)以Http作為數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，免去了客戶端安裝數(shù)據(jù)訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)程序的煩惱，并且在與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成時(shí)，只需要更加專注業(yè)務(wù)邏輯，而不用關(guān)心具體的數(shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程。4.6、工藝設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)集成井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中并沒(méi)有包含工藝設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容，然而用戶在進(jìn)行工程設(shè)

11、計(jì)、施工總結(jié)等工作時(shí)經(jīng)常需要查詢工藝設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的調(diào)研和討論，最終與大港油田的工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了集成，在井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)匯總增加了工藝設(shè)計(jì)查詢模塊，用戶只要提供要查詢的井號(hào)，便可在系統(tǒng)中看到工藝設(shè)計(jì)、施工過(guò)程數(shù)據(jù)、施工總結(jié)等相關(guān)數(shù)據(jù)。4、推廣應(yīng)用系統(tǒng)在上線之前，于2011年7月份組織了一次為期三天集中培訓(xùn)，參加培訓(xùn)的人員包括各個(gè)小隊(duì)技術(shù)員、各個(gè)分公司技術(shù)辦、系統(tǒng)管理員等近120人。培訓(xùn)內(nèi)容涉及到系統(tǒng)的整體流程、每個(gè)功能的操作、系統(tǒng)維護(hù)等。培訓(xùn)后用戶進(jìn)行了為期2周的試運(yùn)行，在這段時(shí)間中用戶提出了很多寶貴的意見(jiàn)和建議，我們根據(jù)用戶反饋的意見(jiàn)，對(duì)系統(tǒng)做了功能上的優(yōu)化和調(diào)整，為系統(tǒng)順利上線打下了很好的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)、測(cè)試、調(diào)整等工作，最終在2011年11月份系統(tǒng)正式上線。5、結(jié)束語(yǔ)大港油田井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的推廣和運(yùn)行，為井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理提供了很好的平臺(tái)，不僅清晰地描述了專業(yè)數(shù)據(jù)內(nèi)容，還為用戶工作流程提供了很好的支持。提高了數(shù)據(jù)管理水平，為管理決策者提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，隨著應(yīng)用的深入井下作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還將為油田開發(fā)工作帶來(lái)更多的效益。系統(tǒng)建設(shè)的工作雖然取得了階段性的成果