如何建设大型采油厂数据库？

　　在大庆等特大型油田内部，一个采油厂的规模往往比较大，有的甚至相当于一个大型油田。这样的采油厂不能简单地以作业区来对待，特别是大型采油厂还要承担综合研究和开发规划的任务，大型采油厂的数据库建设应考虑到这一点。大型采油厂作为油田开发生产的主要单位，成为油田的重要数据来源与数据存储部门，为油田现代化企业生产、科研及经营管理提供大量数据信息，这些数据信息是企业的宝贵资源。数据库建设，是为更好地存储、管理和使用这些数据提供重要保障，是为企业的现代化生产管理提供科学依据的基础。大型采油厂油田开发生产数据库建设是整个油田开发生产数据库建设的一个缩影，如何进一步加强油田采油厂数据库建设，对企业的信息化进程具有十分重要的意义。本文以大庆油田某采油厂为例，讨论大型采油厂数据库的建设策略和方案。

　　需求分析

　　1.数据管理需求

　　采油厂开发生产数据库主要由用于生产的开发生产数据库及从开发生产数据库综合而成的用于管理的生产管理数据库。包括从地下的油藏工程数据到地面的采油工程数据;从动态监测数据到井下作业数据;从方案规划、开发试验数据到油气集输数据;从计划数据到油田规划数据等等，数据种类繁多。且根据数据建设、管理与应用的需要，这些数据库主要分散存储在地质、工程、作业、试验及机关管理等部门，因而对数据的管理变得十分复杂。

　　2.生产应用需求

　　随着计算机应用技术和油田网络的快速发展，开发生产与管理方式的日益完善，对数据的应用发生了很大的变化。无论是数值模拟、精细地质研究，还是采油工程分析;无论是方案设计，还是生产指挥，对数据需求的范围都在不断地扩大，要求数据库系统既可为某个用户所专用，又可为不同用户所共享，还可以独立地扩充而不影响应用程序的运行。原来的按照自身需要而分别在地质、工程、作业等单位建立的数据库已不能满足生产与管理的需要，且存在着诸多弊端，如数据的冗余、数据的重复建设、同一数据的不唯一性、数据不能共享等等，严重地制约着生产与管理对数据的需求，这都迫切需要提高数据的实用性和实现数据的高度共享。

　　3.项目应用需求

　　数据的价值不在于存储，而在于生产管理与研究分析上的应用，而生产管理与研究分析又是以应用软件项目的研制开发为基础的，同时，应用软件项目又是数据的直接来源，数据的产生和数据的应用都是在应用软件项目所需的应用数据库中体现出来的，因而，项目应用是数据价值的集中体现。目前，油田开发与管理方面的应用软件项目数据库所需的数据量比较大，涉及的范围广，甚至涵盖开发数据库的各个方面，这就对数据库的管理与数据的共享应用都提出了更高要求。

　　大型采油厂数据库方案设计

　　1.分布式数据库系统

　　分布式数据库系统是逻辑上相关联的、物理上存储在网络不同节点的数据集合，网络的每个节点有自主处理能力，能完成本地应用。物理上存放于网络的多个ORACLE数据库，逻辑上可以看成一个单个的大数据库。用户可以通过网络对异地数据库中的数据同时进行存取，而服务器之间的协同处理对于用户及应用程序而言是完全透明的。分布式数据库系统能够增加数据库系统的灵活性、可靠性、可用性。

　　2.大型采油厂数据库应用体系结构

　　采油厂数据库体系结构是为油田开发生产提供信息支持及充分利用信息的基础，基于ORACLE分布式数据库功能，结合油田开发生产实际以及对数据共享的需求，采用以信息中心为核心、数据分布式存储、多用户、多任务数据处理能力的采油厂开发数据分布式数据库体系结构(如图1-1)。

　　在地质、工程等大队级单位，数据库管理与应用能力较强，建立各自相对独立的数据库服务器，分别存储开发数据的油藏工程、采油工程等数据，而作业大队、厂机关各管理部门等单位，数据库管理能力相对较弱，只侧重于数据的录入与应用，其数据在信息中心集中存储与管理，这样就构成开发数据的分布式存储;为便于分布式存储的开发数据共享应用，通过网络，在厂信息中心建立虚拟数据中心，链接所有分布式存储的开发数据，使其构成一个开发数据的集合，并通过这个虚拟数据中心，控制共享开发数据的应用与管理，达到控制中心的目的;同时，在厂信息中心建立数据备份中心，对分布式存储的开发数据及保障生产运行的应用软件项目所需数据库，进行异地集中式备份，以保障数据安全，在生产与管理应用上，保证分布式数据库系统运行的稳定性。

　　这样的开发数据分布式数据库体系结构，有助于实现开发数据在全厂及上级部门对开发数据高度共享的需求;有助于满足地质大队、工程技术大队等部门科研与生产管理对开发数据需求上的相对独立性;有助于加强各自在油藏工程、采油工程等开发数据质量认证方面的权威性。

　　数据库系统集成

　　1. 数据存储

　　数据库全部采用ORACLE数据库格式进行数据存储,并依据数据的性质、各生产与管理部门的职能，在地质、工程等单位分别建立相对独立的分布式数据库节点，实现开发数据的分布式存储。例如：在地质大队，主要存储油藏工程数据，如开发动态、开发静态、方案规划等数据;在工程技术大队，主要存储采油工程数据，如采油管理、动态监测等数据;在规划研究所，主要存储地面工程数据，如：原油集输、给排水等数据;在信息中心的数据存储中心，主要存储井下作业、油气集输、生产管理等数据。在开发数据分布式存储的基础上，将各类开发数据分配到相应单位实行数据的对口管理与维护，且各单位不再建立本单位所使用的其它单位的数据，避免数据库的重复建设，减少了系统资源的浪费，保障了数据维护的及时性、准确性。

　　2.虚拟数据中心

　　所谓虚拟数据中心就是将分布式存储的油田开发数据及相关生产管理数据整合为一个统一数据集合，共包含开发静态、开发动态、采油管理、动态监测等八大类开发数据，以及用于生产管理的相关数据，200多个数据表。使用该数据中心，即可以实现对全部分布式存储数据的访问，但该数据中心并不真正存储任何数据，只是为实现开发数据共享提供统一的访问接口。通过该虚拟数据中心，还可以实现对共享开发数据的访问控制，如在虚拟数据中心的基础上，可根据用户的实际生产需求，开设相关数据共享用户，限制其对与其生产管理无关的数据访问，建立满足其生产需要的数据视图等等，达到数据控制中心的目的。

　　3.数据备份与恢复

　　为满足在数据库服务器系统出现故障时，能够及时恢复系统，保障开发生产管理各项工作的顺利进行，必须建立有效的数据备份与恢复机制。

　　在厂信息中心建立数据备份中心，通过网络，既实现双机备份，又达到了异地备份的目的，实现数据的安全性和可靠性。数据备份中心主要是对分布式存储的开发数据进行备份，以及对用于生产管理的应用软件项目所需的数据库用户进行备份。当某一数据库服务器系统出现故障时，既满足恢复数据库服务器系统时所需的数据，又可实现短时间内相应的数据库服务器接管，保障生产的正常运行。

　　数据库系统管理与应用

　　1.系统管理

　　(1)数据标准化管理

　　标准化是实现数据共享的基础。主要是在关系数据模型基础上，实现数据库文件结构标准化和数据信息编码标准化。数据库文件结构标准化以统一的《油田开发数据库文件格式》为标准，数据信息编码标准化则是以相应的代码编写方法为标准，实现数据信息的代码化，促进数据的共享应用。

　　(2)数据源管理

　　通过数据源建设项目数据库，加强数据的完整性、一致性建设。主要是利用应用软件项目PDPMIS，规范数据源，建立健全开发生产的各项数据，建立相应的考核审核机制，加强历史数据的校对工作，提高数据的准确性和实用性。各数据源单位有专人负责数据库的管理、使用与维护。在管理上，以各结点自治为主，集中管理为辅。目前，油田开发数据库管理着8个专业方面的数据，数据表170多个，数据项2800多项;数据信息覆盖萨南地区7000多口油水井，自1964年以来至今的全部历史数据，数据量超过2G字节。

　　(3)制度管理

　　为加大数据库管理力度，各大队级单位各有一名领导主抓数据库工作，设立数据管理员，明确职责和权限，建立各项管理制度。如建立共享开发数据使用申请制度，保障共享数据安全，以及通过建立全厂统一的《开发数据库维护时间表》，规定了统一的数据库维护时间，时间表内包括了每个数据表的维护责任单位、责任人和维护周期等，各单位每月将数据库维护情况向信息中心上报，信息中心按各建库单位的《数据库维护时间表》进行一次与实际数据的对比检查，发现问题及时处理。

　　2.数据库访问

　　数据库的访问主要是采用客户/服务器方式，通过专用数据库接口，远程连接访问，或者是利用数据库的视图、同义词等数据库对象，通过应用软件项目数据库进行应用。

　　(1)数据共享

　　虚拟数据中心的应用，实现了油田开发生产与管理数据的网上共享。对所有的使用者来说，开发数据分布式数据库系统是透明的，开发与应用人员无需关心网络的链接细节、无需关心数据在网络节点中的具体分布情况、也无需关心服务器之间的协调工作过程，使用者只需访问虚拟数据中心，既可查询其所需的全部数据。避免了各用户之间复杂的数据访问链接的建立、以及数据访问所必须的用户名、口令、数据库SID等信息的泄漏，增强了数据共享的安全性，实现了开发数据的高度共享。

　　(2)应用软件项目应用

　　随着采油厂开发生产的不断深入，精细地质研究，开发方案的编制，采油工程方案设计、生产管理协调与指挥等等，都涉及全厂开发生产与管理方方面面的数据信息。全厂统一的分布式数据库系统建设，为与科研、生产和管理相应的应用软件项目提供全面的数据保障，如油田开发辅助决策一体化软件系统、采油工程生产管理分析系统、生产调度管理系统等应用软件，都是在分布式数据共享的基础上设计实现的。

　　数据库建设是一个系统工程，不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程。随着计算机技术的发展，数据仓库，数据银行等相关数据库技术的日益成熟，以及油田数据库建设人员的不懈努力，充分利用数据库的尖端技术，不断提高开发数据灵活的共享性和实用性，为实现信息、技术、设备、人才等资源共享的集约化生产经营管理提供有效的信息支持，将会使开发数据更好地服务于油田，满足现代化企业生产、科研及经营管理的需要。