海外勘探開發一體化數據模型標準建設及實踐

范春鳳 ，許海東 ，黃容萍 ，張美玲

1.中國石油東方地球物理公司信息技術中心 （北京 100043）

2.中國石油海外勘探開發公司信息管理部 （北京 100034）

海外勘探開發一體化數據模型標準建設及實踐

范春鳳1，許海東2，黃容萍1，張美玲1

1.中國石油東方地球物理公司信息技術中心 （北京 100043）

2.中國石油海外勘探開發公司信息管理部 （北京 100034）

中國石油海外勘探開發數據模型（EPDM）是海外勘探開發信息管理系統建設中形成的勘探開發一體化數據標準。針對海外數據范圍廣、數據格式不統一、多語言、多量綱等特點，中國石油海外勘探開發公司組織開展了數據模型研究工作，以中國石油勘探開發數據模型（EPDM）為基礎，擴展了海外特色業務，構建了統一、規范、完整的數據模型標準，為建設海外勘探開發信息管理系統奠定了堅實基礎。

勘探開發；信息管理；數據模型

中國石油海外業務歷經20余年的發展，油氣業務已遍布全球35個國家，管理和運作著90多個油氣合作項目，建立了集油氣勘探開發、管道運營、煉油化工、油品銷售于一體的上中下游一體化業務鏈，基本形成5大油氣合作區、4大油氣戰略通道、3大國際油氣運營中心的全球戰略布局。

中國石油海外從“十二五”開始加大信息化的投入，按照中國石油信息化“統一規劃、統一標準、統一設計、統一投資、統一建設、統一管理”的六統一原則，形成了“一個基礎 、三條主線 、一個中心”的“131”技術路線。即以信息化基礎建設為基礎，以生產管理、經營管理、綜合管理為主線，以支撐信息共享與決策支持為中心[1]，海外信息化工作在頂層設計、基礎設施建設、信息系統建設、管理保障等方面穩步推進。

海外業務廣泛分布于全球各地，業務范圍廣、業務環節多、專業程度高，并且資產結構復雜。不同國家和地區對油氣資源的政策法規和管理方式各不相同、各項目公司合同模式和作業模式不相同、不同生產區塊的油氣類型和管理模式也不相同。相應地，其數據資產具有數據類型多樣、數據關系復雜、數據標準不統一、多語言、多量綱等特點，較之國內油田，海外信息化在統一數據標準，建立中國石油海外勘探開發數據模型上面對更多的需求和挑戰。

海外勘探開發數據模型以海外勘探開發業務的具體特點和實際需求為依據，重點調研、分析了海外合同與作業模式、礦權與權益、油氣作業量與商品量、多語言多量綱等方面的特殊需求，在遵循中國石油勘探開發數據模型（EPDM）基礎上，擴展了合同、礦權、地面工程、油氣集輸、海洋工程等業務內容，形成了涵蓋主數據、物探、鉆井、錄井、測井、試油試采、地質與油藏、分析化驗、井下作業、油氣生產、采油氣工藝、動態監測、地面建設、海洋工程、油氣集輸15個專業包的海外勘探開發數據模型標準[2]。為建設海外勘探開發信息管理系統和實現海外勘探開發數據的標準化管理與高效應用奠定堅實基礎。

1 模型設計

中國石油海外勘探開發數據模型遵循Q/SY 1547—2012《油氣勘探開發數據結構》石油行業企業標準，基于業務建模，采用面向對象的設計方法，歷經業務需求分析、數據需求分析、概念模型、邏輯模型及物理模型設計等工作環節，開展模型的分析和研究工作。

1.1 業務分析

海外勘探開發業務范圍廣、專業性強、業務關系復雜，對其準確的分析、理解是建立海外勘探開發數據模型的基礎。通過對海外勘探開發公司各業務部室、勘探開發研究院、項目公司進行調研，按照頂層模型、業務域、業務類、業務流程、業務環節層層分解，分層分級逐步建立業務模型。全面分析海外的管理模式、組織機構、業務特點，按照勘探、開發、管道、煉化業務域進行業務分解，研究每項業務的開展過程及業務細節，最終建立起鉆井、錄井、測井等各專業的業務流程（圖1）。

1.2 數據分析

在業務分析的基礎上，調研業務流程每個業務節點所產生的數據，形成海外勘探開發數據清單。采用三維的數據分類方法，從專業上，按照大類、亞類、細類、數據表、數據項進行梳理分類；從數據格式上，按照結構化、非結構化進行分類；從數據性質上，按照計劃、過程、原始、成果進行分類。以3個維度的分類結果為基礎進行數據需求的分析，清晰、明確紛繁復雜的數據內容和數據關系。

1.3 模型設計

以中國石油勘探開發數據模型 （EPDM）為基礎，參考PPDM、POSC Epicentre等國際模型標準，依據三維數據分類分析結果進行數據集的歸納及優化，按照統一、協調、簡化原理對數據進行標準化，建立數據實體之間的關系，完成海外勘探開發數據模型設計。

海外勘探開發數據模型由基本實體、技術成果數據和生產管理數據3個部分組成。基本實體是所有業務活動開展的核心，包括項目、組織機構兩大管理實體和地質單元、工區、站庫、井、井筒、設備、管線七大技術實體（圖2）。技術成果數據業務范圍包括物探、鉆井、錄井、測井、試油試采、井下作業、樣品實驗、綜合地質專業。生產管理數據業務范圍包括油氣生產、生產測試、增產措施、采油工藝、地面工程、油氣集輸專業。海外勘探開發數據模型以9個基本實體為核心，向外派生14個專業實體，進而衍生各專業業務活動和具體屬性[3]。

2 模型完善與應用

圖2 海外勘探開發數據模型

中國石油海外勘探開發公司信息管理部組織各業務管理部門、地區公司、項目公司、研究機構的業務專家和數據管理專家廣泛參與，歷經需求調研、模型設計、研討、評審等階段，完成中國石油海外勘探開發數據模型標準。2013年5月海外EPC項目啟動，海外數據模型工作即隨之開展，2014年4月完成初稿，經過研討、征求意見、修訂，于2014年5月召開集團公司專家評審會，形成中國石油海外勘探開發數據模型（EPDM）V1.0。

海外勘探開發數據模型在信息系統建設中不斷完善、優化，其中在哈法亞、阿姆河、PKKR等項目的應用實踐中對商品油氣、設備腐蝕監測、耗能、生產安全等業務做了大量的擴展，業務范圍已全面覆蓋海外勘探開發生產管理和綜合研究業務需求。配合海外勘探開發數據模型的有效實施，制定了各類專業數據的采集、上報、入庫、質控等技術規范和數據模型管理規范，為海外勘探開發數據模型的持續、科學發展提供保障。

3 技術特色

中國石油海外勘探開發數據模型以滿足海外勘探開發數據管理需求為目標，在大量業務需求分析和數據需求分析基礎上，建立起來的一套一體化的、先進的、適合海外勘探開發業務管理的數據模型。其主要的技術創新點有以下幾方面：

1）勘探開發數據一體化：以勘探開發主數據管理為主線，集物探、鉆井、錄井、測井、試油、樣品實驗、地質、動態監測、井下作業、油氣生產、采油氣工藝、地面工程、海洋工程、油氣集輸等勘探開發主要業務環節的數據于一體，保證數據的一致性、完整性，為海外業務實現全面的數據資產管理和高效的數據共享奠定技術基礎。

2）數據管理國際化：在主數據、專業數據、分類代碼、度量單位等模型設計中增加了海外業務在多語言、多量綱方面的數據內容。例如，在實體數據中除中文全稱、中文簡稱外，增加了英文全稱、英文簡稱和對本地語言的支持；在分類代碼表中除現有的中文業務分類外，增加了適用于不同國家地區習慣的本地語言分類；在數據字段的度量單位上，增加了適用不同國家地區習慣量綱的字段。

3）業務對象抽象化：分析業務對象及其屬性特征，對具有同類屬性的業務對象進行高度抽象，來指導數據模型設計[4]。例如樣品實驗數據的模型設計，就是將不同樣品、不同分析項目的上百類數據統一抽象為“樣品、分析項目、指標值”。通過對業務對象進行抽象化設計，使得數據模型更加靈活、易于擴展、便于維護[5]。

4）數據全生命周期管理：按照業務對象的全生命周期管理所有相關數據。例如，井是勘探開發業務的核心對象，在模型設計中以井的設計、鉆井、錄井、測井、試油、油氣生產、維護作業、報廢全生命周期過程來統一管理各業務階段的專業數據，更好地支持多專業的數據集成展現和數據共享。

5）數據變更歷史全記錄：對于組織機構、地質單元、井、項目等實體，通過建立其歷史狀態表來記錄其歷史變更情況，使實體信息更加完整、變更歷史可追溯，支持對歷史數據的實時統計分析。

6）模型管理制度化：建立符合海外油氣業務特點的數據管理體系和相應的標準規范，從模型需求的提出、模型應用中問題的解釋，到模型的擴展優化、更新升級都按照統一的流程、規范進行管理。

4 應用實踐

海外勘探開發數據模型已廣泛應用于海外本部及項目公司勘探開發信息系統建設，中國石油海外勘探開發公司、哈薩克斯坦地區公司、阿姆河項目、哈法亞項目、PKKR項目等單位以此數據模型標準建立了勘探開發信息管理系統數據庫，實現對海外本部勘探開發數據的統一、集中管理，有效支撐了阿姆河特色業務，建立滿足哈法亞本地政策的數據管理規范。

1）本部勘探開發數據集中管理。中國石油海外勘探開發公司在建設海外勘探開發一體化信息管理系統（EPIMS）的過程中，遵循海外勘探開發數據模型（EPDM）V1.0標準，建立了海外勘探開發信息管理系統數據庫，勘探部、油氣開發部、生產運行部、工程建設部的相關數據已統一納入管理，實現了各專業業務數據的及時上報、集中管理、高效共享。

2）阿姆河數字氣田企業標準。在阿姆河天然氣公司數字氣田集成研發與應用示范項目中，基于海外勘探開發數據模型（EPDM）V1.0標準，結合阿姆河天然氣公司業務特點與現狀，擴展了天然氣商品量、設備腐蝕監測、生產安全等特色數據需求，形成了阿姆河天然氣公司數字氣田企業標準，并依據此標準建立了勘探開發靜態數據庫，規范勘探開發數據管理，為數字化氣田建設打下良好基礎。

3）哈法亞項目實施。在哈法亞項目勘探開發信息管理系統實施中，以海外勘探開發數據模型（EPDM）V1.0為基礎，結合哈法亞業務現狀，制定哈法亞勘探開發數據管理規范，明確數據采集、處理、上報的流程及要求，實現數據管理的系統化，即從現場數據采集到分析處理以及勘探開發部、井下部、作業部的數據上報都在勘探開發信息管理系統上進行。海外勘探開發數據模型（EPDM）V1.0具有嚴格的數據約束關系，覆蓋業務全面，保證了哈法亞項目業務數據的準確性、及時性、完整性。

通過勘探開發一體化信息管理系統（EPIMS）在中國石油海外本部及項目公司的推廣實施，驗證了海外勘探開發數據模型 （EPDM）V1.0的有效性、完整性和可靠性。隨著海外勘探開發信息管理系統的實施，后續各地區公司、項目公司都將按照此模型標準建立其數據庫，實現海外勘探開發數據規范、集中、統一的管理，為最終建立統一的、覆蓋整個海外業務的勘探開發信息管理系統提供堅實的技術保障。

[1]中國石油天然氣集團公司標準化委員會信息技術專業標準化技術委員會．油氣勘探開發數據結構:Q/SY 1547—2012[S]．2012.

[2]劉寶和．中國石油勘探開發百科全書[M]．北京:石油工業出版社，2008．

[3]熊方平,馬進山,陳新燕,等．中國石油一體化勘探開發數據模型研究與實踐[J]．信息技術與信息化．2011(3):49-55.

[4]許增魁,馬 濤,王鐵成,等．數字油田技術發展探討[J]．中國信息界,2012（9）:28-32.

[5]趙正文,秦光源,楊 云,等．面向對象數據庫在油田數字化中的應用研究[C]．首屆信息化創新克拉瑪依國際學術論壇論文集.北京:中國科學技術出版社,2010:161-166.

PetroChina overseas exploration and development data model(EPDM)is the integrated data standard of exploration and development formed in the construction of overseas exploration and development information management system.According to the characteristics of wide range,different data format,different language,different dimension of overseas data,PetroChina overseas exploration and development company carried out the research work of data model,PetorChina exploration and development data model(EPDM)is extended to overseas business,and an unified,normative and complete data model standard is established,which lays the solid foundation for the construction of the overseas exploration and development information management system.

exploration and development;information management;data model

范春鳳（1971-），女，工程師，現從事中國石油勘探開發數據模型標準、海外勘探開發一體化數據模型標準研究工作。

尉立崗

2017-11-06