化驗對象數據庫設計分析

王繼鵬+金云智

摘 要 分析化驗對象數據庫是石油企業勘探開發一體化建設的一部分，是石油企業信息化建設的基礎工程。分析化驗對象數據庫的設計是依據石油企業實際業務場景，運用先進對象建模分析方法和模型設計思想，完成分析化驗對象數據庫的分析和設計。

關鍵詞 分析化驗；業務域；POSC Epicentre邏輯模型；業務活動

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0017-02

1 業務對象分析

庫房中儲存的樣品主要是巖石樣和流體樣，根據取樣方式的不同可以把巖石樣分為巖心樣、壁心樣、巖屑樣和露頭樣，把流體樣分為常溫常壓流體樣和高溫高壓（統稱PVT）樣，根據流體相態又可以把流體樣分為油樣、氣樣和水樣。

分析化驗所使用的樣品是小樣，也叫做實驗用樣，是大塊巖石樣或大桶流體樣中的一部分。根據實驗的目的和要求，可以把小樣分為水平樣和垂直樣。

2 分析化驗項目分析

根據樣品的類型可以把分析化驗分為流體樣實驗、巖石樣實驗和巖石樣-流體相共存實驗3種。

2.1 流體樣實驗

流體樣實驗是對從井筒或地面上取得的流體樣進行分析的，研究井筒中流體的特性，為油氣田開發前期設計提供參考依據，為生產井提供產能分配或井下作業提供基本數據支持。

根據流體取樣方式的不同，把流體樣實驗分為常溫常壓流體實驗和PVT實驗，由于流體相可以分為油相、氣相和水相，所以流體實驗又細分為常溫常壓油樣實驗、常溫常壓氣樣實驗、常溫常壓水樣實驗、原油PVT實驗、易揮發油PVT實驗和凝析氣PVT實驗。

2.2 巖石樣實驗

巖石樣實驗是對鉆井過程中取到的巖石所進行的分析或鑒定，是地層巖石特性最直接、最準確的表現。

根據實驗的目的不同，把巖石實驗分為常規巖心分析、特殊巖心分析、巖石地化分析等。

2.3 巖石樣-流體相共存實驗

巖石樣-流體相共存實驗是分析巖石在以不同的流體相作用下，所呈現出來的巖石的潤濕性和聯通性等，主要有毛管壓力實驗和相對滲透率實驗等。

根據流體相作用方式的不同可以分為壓汞法和驅替法，驅替實驗分為油驅替水、水驅替油和氣驅替水等。

3 業務分析

業務分析是數據庫設計的基石，只有業務分析好，才能設計出滿足需要的業務模型。根據工作內容可以把業務分析分為業務調研、業務劃分、業務活動分析和數據分析。

3.1 業務調研

確定分析化驗業務域的業務調研范圍和調研內容，形成業務調研清單，并制定業務調研模板。業務調研模板是業務調研的依據，必須要包含業務名稱、業務流程和數據應用情況等。在執行調研時，按照業務調研模板內容，詳細了解分析化驗業務現狀、數據庫現狀、應用現狀和數據管理機制等，并收集相關資料（報表、數據、業務規范等）。

3.2 業務劃分

根據業務調研情況對分析化驗業務域進行業務劃分，劃分為一級業務和業務活動，一級業務主要有常規巖心分析、特殊巖心分析、巖石地化分析、油氣地化分析、巖礦分析、同位素分析、巖石力學分析、古生物分析、油氣水分析和流體PVT分析等。

業務活動是對一級業務進行細分，直至劃分到不能再分為止。如一級業務常規巖心分析包含有巖石物性分析、巖心伽瑪測定和巖心CT掃描等。

3.3 業務活動分析

根據業務劃分得到一個個業務活動，每一個業務活動都有自己的業務含義和業務范圍。業務活動分析就是要詳細分析每一個業務活動流程，如業務活動的時間、地點、參與人員、業務規則、輸入數據、輸出數據、相關的標準規范等。如巖石物性分析是實驗員（who）收到分析化驗任務后（when），在實驗室（where）根據樣品基本信息和檢測任務單的要求對巖心樣品（which）進行巖石孔隙度、滲透率、含油飽和度、密度、碳酸鹽巖含量的分析化驗，形成巖石物性分析成果數據表和業務分析報告（what），為表征巖石孔隙的發育程度、儲集流體的通過能力和巖石滲流特征提供重要參數，為儲量計算、采收率確定等提供參數依據（why）。

3.4 數據分析

數據分析是對業務活動數據集和現有專業數據庫物理表進行詳細分析，業務活動數據集分析是對業務活動的輸入數據和輸出數據進行分析，規范業務活動輸入數據集和輸出數據集，形成業務活動數據集；現有專業數據庫物理表分析是對現有在用專業數據庫物理數據表進行分析，分析出專業數據庫物理數據表的實際業務含義，具體是哪個業務活動產生的，對應于業務活動的哪個數據集，形成專業數據庫物理數據表對業務活動數據集的映射關系。

數據分析表如下：

業務活動 輸入數據 輸出數據 業務活動數據集 專業數據庫

巖石物性分析 檢測任務單 巖石物性

分析報告 巖石物性分析報告 文檔數據庫

實驗樣品信息 巖石物性分析

成果數據 分析化驗數據庫

4 數據模型設計

數據模型設計是實現業務分析到物理模型設計的所有過程，主要分為業務模型設計、采集模型設計、邏輯模型設計和物理模型設計。

4.1 業務模型設計

根據業務調研和分析成果，對業務模型進行標準化梳理，對數據流進行詳細分析，完成從業務分析到業務模型的轉換，形成業務模型。

4.2 采集模型設計

制定業務模型中數據集合并原則，根據這些原則分析業務模型中需要合并的數據集，通過專業工具完成業務模型數據集的合并工作，實現從業務模型到采集模型的轉換。業務模型數據集合并原則：首先是業務活動場景相同；其次是業務活動產生的數據項相似。

4.3 邏輯模型設計

通過對POSC Epicentre邏輯模型和PPDM模型的研究，結合石油企業業務實際，采用面向對象的設計方法設計分析化驗邏輯模型。邏輯模型主要分為對象模型、活動模型和屬性模型。對象模型是對分析化驗業務域中所涉及到的業務進行抽象，提取出一個個業務對象，用前綴OOE_表示，如巖心的對象模型是OOE_Core等；活動模型是對分析化驗業務域中所有業務場景進行抽象，形成業務活動編目，存儲在OOE_Activity實體里，具體的業務分析活動只是業務活動編目的具體實例。如巖石物性分析是業務活動，***井巖心常規分析報告是業務活動實例；屬性模型是業務活動數據集中的相同數據項的抽象，提取出一個個屬性對象，使用前綴OOP_表示，如孔隙度的屬性模型是OOP_Porosity。

4.4 物理模型設計

設計從邏輯模型到物理模型的投影規則，依據投影規則實現邏輯模型到物理模型的轉換，投影出不同版本的數據庫，以支持不同的數據存儲和管理需求。常用的投影規則有直接投影、復制投影和合并投影，不同的實體具有不同的投影規則。在投影時，為了保證物理模型的最優化設計和數據存儲的最少冗余，要求分析所有實體對應的最優投影規則，根據最優投影規則一次投影出物理模型。

5 總結

分析化驗對象數據庫的設計是依據國際先進的POSC Epicentre模型，根據對象設計方法設計的，具有對象的特征，能很好的滿足業務人員的使用習慣，為今后的勘探開發設計提供強有力的支持。

參考文獻

[1]王海平.基于POSC的油田業務分析與建模方法[J].計算機系統應用，2010.endprint