基于業(yè)務(wù)模型的油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)20140722.doc

基于業(yè)務(wù)模型的油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)肖波1,2 收稿日期：2014-05-23；編輯：任志平；劉麗麗 基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05023-005-012) 作者簡介：肖波（1963），男，博士，高級工程師，主要從事油田企業(yè)信息技術(shù)方面的研究。，文必龍3，邵慶3(1.成都理工大學(xué) 能源學(xué)院，四川 成都 610059; 2.中國石油化工股份有限公司 信息系統(tǒng)管理部,北京 100005; 3.東北石油大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江 大慶 163318)摘要：石油工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)中，數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)占很大的比例，但大量的數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間缺少協(xié)調(diào)一致的機(jī)制。采用綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法，提出由業(yè)務(wù)層和系統(tǒng)層標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的石油數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)。在業(yè)務(wù)層，以業(yè)務(wù)模型為核心集成業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；在系統(tǒng)層，按數(shù)據(jù)的生命周期，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、管理、服務(wù)和應(yīng)用等系列標(biāo)準(zhǔn)。采用模型驅(qū)動(dòng)的思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層與系統(tǒng)層之間標(biāo)準(zhǔn)的銜接，并用元模型對系統(tǒng)層不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一描述、統(tǒng)一管理，形成一個(gè)可高度集成的石油數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。關(guān)鍵詞：綜合標(biāo)準(zhǔn)體；業(yè)務(wù)模型；數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；模型驅(qū)動(dòng)；元模型中圖法分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A0 引言在石油工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)中，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)占絕大多數(shù)。以石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為例，當(dāng)前石油信息行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共發(fā)布37項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中數(shù)據(jù)類標(biāo)準(zhǔn)為29項(xiàng)。隨著數(shù)字油田、智能油田建設(shè)的深入，系統(tǒng)規(guī)劃或設(shè)計(jì)油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系成為石油工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)化方法研究的重點(diǎn)。王瑞林1提出以業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流為主線索，進(jìn)行調(diào)研和分析的石油天然氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究方法，梳理源頭數(shù)據(jù)和代碼體系，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)元和元數(shù)據(jù)、分類與編碼、源點(diǎn)信息采集、業(yè)務(wù)模型、圖形格式、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)分類。趙豐年等2結(jié)合石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)采集、管理與服務(wù)，從技術(shù)和管理方面及數(shù)據(jù)元、元數(shù)據(jù)和管理標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)維度建立石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型。王輝等3提出FOL數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的擴(kuò)展性方面，按照固定(Fixed)、開放(Open)和本地化(Local)3個(gè)層級進(jìn)行油田數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)，有效解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的適用性問題。Energistics從數(shù)據(jù)操作角度提出數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)服務(wù)等系列石油數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)4. 為了描述數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，Zcollection定義資源集合組織、檢索開發(fā)框架，該框架有良好的框架結(jié)構(gòu)和可擴(kuò)展性，能夠很好地描述集合、對象，以及它們之間關(guān)系的元數(shù)據(jù)5-6。這些研究雖然從各自的角度提出定義和管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化框架，但過于單一，難以形成系統(tǒng)化的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系架構(gòu)。綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法具有綜合性、成套性、整體協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)7-8，對系統(tǒng)化地設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系具有參考價(jià)值。筆者在總結(jié)中國石化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制訂過程的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法的思想，提出基于業(yè)務(wù)模型的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體和油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)框架；提出油氣勘探開發(fā)的業(yè)務(wù)模型，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)內(nèi)容集成到業(yè)務(wù)模型的各個(gè)單元；給出面向數(shù)據(jù)集成的模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層與系統(tǒng)層之間標(biāo)準(zhǔn)的銜接。1 基于綜合標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)油田信息系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，石油數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該與油田信息系統(tǒng)架構(gòu)保持一致，標(biāo)準(zhǔn)之間達(dá)到高度協(xié)調(diào)，因此，石油數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該有一套成熟的方法。在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化中，特別是在政府直接管理標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，由于受上下機(jī)構(gòu)的影響，存在“多而散”的特點(diǎn)，要求必須采用新的方法綜合標(biāo)準(zhǔn)化。綜合標(biāo)準(zhǔn)化是為了達(dá)到確定的目標(biāo)，運(yùn)用系統(tǒng)分析方法，建立標(biāo)準(zhǔn)綜合體，并貫徹實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)7-8。它建立標(biāo)準(zhǔn)綜合體的目的是為了實(shí)現(xiàn)總體優(yōu)化的目標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)綜合體的構(gòu)建可以采用兩種方式：一種按系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，如產(chǎn)品構(gòu)成、數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)；另一種是系統(tǒng)的活動(dòng)流程，如生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)流程。按照油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)建立的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體見圖1，在業(yè)務(wù)層按專業(yè)劃分?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)層按不同層級的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行劃分?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。從數(shù)據(jù)生命周期角度建立勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體（見圖2），在業(yè)務(wù)層按數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式定義數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)層按數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部存在方式定義數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。綜合圖1和圖2的標(biāo)準(zhǔn)綜合體，得到勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)框架（見圖3）。業(yè)務(wù)層源頭數(shù)據(jù)庫中心數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫物化探數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)層井筒工程綜合研究油氣生產(chǎn)地面工程分析化驗(yàn)業(yè)務(wù)模型標(biāo)準(zhǔn)圖1 基于數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體Fig.1 The data standard-complex based on data architecture業(yè)務(wù)層資料管理規(guī)程分析指標(biāo)體系用戶數(shù)據(jù)視圖數(shù)據(jù)圖形標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)表體系采集傳輸/交換存儲管理服務(wù)數(shù)據(jù)采集規(guī)程數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)層元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)生命周期（過程）管理數(shù)據(jù)提交數(shù)據(jù)分析與處理數(shù)據(jù)查詢圖2 基于數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體Fig.2 The data standard-complex based on data life cycle兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分為業(yè)務(wù)層和系統(tǒng)層。數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用是聯(lián)接業(yè)務(wù)層和系統(tǒng)層的兩個(gè)關(guān)鍵接口。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體的結(jié)構(gòu)存在問題：(1)業(yè)務(wù)層面的各數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)；(2)業(yè)務(wù)層與系統(tǒng)層之間的標(biāo)準(zhǔn)的銜接；(3)系統(tǒng)層的各數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之間的集成。這些問題是實(shí)現(xiàn)勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之間相互協(xié)調(diào)、集成為一個(gè)有機(jī)整體的關(guān)鍵。因此，提出油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)集成的模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，其中業(yè)務(wù)模型用來集成業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)用來集成業(yè)務(wù)層與系統(tǒng)層，并對系統(tǒng)層數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行集成化管理。業(yè)務(wù)模型標(biāo)準(zhǔn)資料管理規(guī)程分析指標(biāo)體系用戶數(shù)據(jù)視圖數(shù)據(jù)圖形標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)表體系數(shù)據(jù)采集規(guī)程數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)層標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)層標(biāo)準(zhǔn)圖3 勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)框架Fig.3 The data standard framework for petroleum exploration and production2 油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)模型（Business Model）是一種通過定義組成活動(dòng)及活動(dòng)之間邏輯關(guān)系描述企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)過程的模型。油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)建模是將石油勘探開發(fā)生命周期中涉及的業(yè)務(wù)抽象為一個(gè)完整的業(yè)務(wù)功能結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)地、本質(zhì)地、概括地抽象勘探開發(fā)功能結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還要建立每一個(gè)業(yè)務(wù)功能相關(guān)的數(shù)據(jù)、知識、軟件等的關(guān)聯(lián)關(guān)系9。業(yè)務(wù)分析與建模過程從形式上可分為4個(gè)階段：一是業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分；二是分業(yè)務(wù)領(lǐng)域建模；三是業(yè)務(wù)模型集成；四是業(yè)務(wù)模型標(biāo)準(zhǔn)化。業(yè)務(wù)模型采用“業(yè)務(wù)域業(yè)務(wù)分類業(yè)務(wù)活動(dòng)”三層結(jié)構(gòu)（見圖4）。由圖4可以看出，將油氣勘探開發(fā)所有業(yè)務(wù)劃分為多個(gè)業(yè)務(wù)域，每個(gè)業(yè)務(wù)域建立多級業(yè)務(wù)分類，每個(gè)分類中定義一個(gè)或多項(xiàng)最基本的業(yè)務(wù)活動(dòng)。油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)模型物化探井筒工程綜合研究油氣生產(chǎn)地面工程分析化驗(yàn)油氣藏工程勘探地質(zhì)研究開發(fā)方案設(shè)計(jì)開發(fā)地質(zhì)研究規(guī)劃與部署油藏工程方案設(shè)計(jì)地面工程方案設(shè)計(jì)采油工程方案設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方案設(shè)計(jì)油層保護(hù)方案設(shè)計(jì)針對性油層保護(hù)技術(shù)研究油層保護(hù)室內(nèi)評價(jià)實(shí)驗(yàn)研究油層傷害因素分析油層保護(hù)投資概算業(yè)務(wù)域業(yè)務(wù)分類業(yè)務(wù)活動(dòng)產(chǎn)生和使用的數(shù)據(jù)產(chǎn)生和使用的知識用到的軟件參與的的人員使用的工具和材料業(yè)務(wù)單元圖4 油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)模型的體系構(gòu)架Fig.4 The architecture of business model for petroleum exploration and production業(yè)務(wù)域（Business Domain）是對企業(yè)中的一些主要業(yè)務(wù)活動(dòng)領(lǐng)域的抽象，而不是現(xiàn)有機(jī)構(gòu)部門的照搬。對油田業(yè)務(wù)域的劃分可以根據(jù)某一主題進(jìn)行。業(yè)務(wù)領(lǐng)域的劃分原則：（1)根據(jù)專業(yè)劃分業(yè)務(wù)領(lǐng)域；（2)根據(jù)油氣田勘探、開發(fā)生命周期劃分業(yè)務(wù)領(lǐng)域；（3)根據(jù)油氣田勘探、開發(fā)管理階段劃分管理業(yè)務(wù)域。業(yè)務(wù)領(lǐng)域的劃分參照三種原則，盡量符合油氣田勘探、開發(fā)管理的約定俗成的管理習(xí)慣，做到不同業(yè)務(wù)域間的業(yè)務(wù)不重復(fù)，并保證能覆蓋所有的勘探、開發(fā)業(yè)務(wù)。因此，將油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分為“物化探”、“井筒工程”、“分析化驗(yàn)”、“綜合研究”、“油氣生產(chǎn)”、“地面工程”等六大業(yè)務(wù)領(lǐng)域。業(yè)務(wù)是由一系列業(yè)務(wù)活動(dòng)組成的，對業(yè)務(wù)活動(dòng)的描述按照“6W”模式進(jìn)行9，即活動(dòng)是由誰(Who)發(fā)起的、在什么時(shí)間(When)發(fā)起的、在哪里(Where)發(fā)起的、為什么(Why)要發(fā)起這個(gè)活動(dòng)、在這個(gè)活動(dòng)中都涉及到哪些(Which)對象、這些對象的特性是什么(What)。采用業(yè)務(wù)單元定義參與業(yè)務(wù)活動(dòng)的基本元素及元素之間的關(guān)系。一個(gè)業(yè)務(wù)單元包括八類元素：1個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)、該活動(dòng)作用的1個(gè)業(yè)務(wù)對象、實(shí)施該活動(dòng)的組織機(jī)構(gòu)、1組結(jié)果對象(輸出)、1組參與對象(輸入)、業(yè)務(wù)規(guī)則、相關(guān)對象的特性和對象之間的關(guān)系（見圖5）。業(yè)務(wù)單元中，“特性”定義業(yè)務(wù)活動(dòng)需要的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)活動(dòng)相關(guān)的知識，是數(shù)據(jù)規(guī)劃梳理的重點(diǎn)；“參與對象”包括各種人員、軟件、數(shù)據(jù)、設(shè)施、材料和方法等；“作用對象”包括區(qū)塊、油藏、井、層位、油田和企業(yè)等；“結(jié)果對象”可以是油井等油田實(shí)物對象，也可以是文檔、方法和研究成果等技術(shù)性對象。活動(dòng)作用對象參與對象活動(dòng)執(zhí)行者結(jié)果對象業(yè)務(wù)規(guī)則關(guān)聯(lián)特性圖5 業(yè)務(wù)單元的結(jié)構(gòu)Fig.5 The structure of business unit 基于“6W”的業(yè)務(wù)模型的建模通過在統(tǒng)一的業(yè)務(wù)域分類架構(gòu)下，對單一業(yè)務(wù)活動(dòng)的業(yè)務(wù)單元進(jìn)行描述，沒有進(jìn)行專門的業(yè)務(wù)流程梳理；由于業(yè)務(wù)單位中描述業(yè)務(wù)活動(dòng)參與對象與結(jié)果對象，即定義活動(dòng)的輸入與輸出，以這些對象為中介，很容易自動(dòng)形成業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流和知識流等流程。業(yè)務(wù)活動(dòng)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系可以用“CUR”矩陣描述。矩陣中，行對應(yīng)業(yè)務(wù)活動(dòng)，列對應(yīng)數(shù)據(jù)元。如果業(yè)務(wù)活動(dòng)中創(chuàng)建某一項(xiàng)數(shù)據(jù)，則行列對應(yīng)的值標(biāo)識為“C”（Create）；如果業(yè)務(wù)活動(dòng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，則標(biāo)識為“U”(Update)；如果業(yè)務(wù)活動(dòng)引用某一項(xiàng)數(shù)據(jù)，則標(biāo)識為“R”（Read）。對“CUR”矩陣，可以檢查某一數(shù)據(jù)是否有惟一的創(chuàng)建源頭，保證數(shù)據(jù)源頭的惟一性。根據(jù)CUR關(guān)系，可以自動(dòng)形成數(shù)據(jù)流。除了數(shù)據(jù)外，業(yè)務(wù)活動(dòng)還可與知識、軟件等關(guān)聯(lián)；通過這些關(guān)聯(lián)，形成以業(yè)務(wù)模型為基礎(chǔ)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理、知識管理和軟件服務(wù)等信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系。這里的業(yè)務(wù)模型是一種邏輯模型，與現(xiàn)實(shí)中的油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)并不是一一對應(yīng)的。一個(gè)實(shí)際的油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)通常由一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)組成，因此，可以將業(yè)務(wù)模型看作是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)活動(dòng)組件庫。在將實(shí)際工作中的業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)模型中的多個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)對應(yīng)起來時(shí)，所需要的數(shù)據(jù)、報(bào)表、成果、軟件和方法可自動(dòng)推理出來，快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)、知識推送和應(yīng)用激活等業(yè)務(wù)支持。3 面向數(shù)據(jù)集成的模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)所謂模型驅(qū)動(dòng)是指為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，將系統(tǒng)分為若干個(gè)層級，在每一個(gè)層級上通過模型描述該層級上的實(shí)體，建立不同層級上模型之間的映射關(guān)系。根據(jù)模型間的映射關(guān)系，人工或計(jì)算機(jī)可以完成從源模型到目標(biāo)模型的變換，從而達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)10。在數(shù)據(jù)的生命周期中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以用相應(yīng)的模型進(jìn)行描述，如數(shù)據(jù)采集模板、數(shù)據(jù)存儲模型、數(shù)據(jù)交換模型等，解決不同模型之間的變換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)，從而解決勘探開發(fā)業(yè)務(wù)中的問題。為了實(shí)現(xiàn)不同模型之間的轉(zhuǎn)換，MOF定義4層元數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)，分別用M0M3表示：M0為信息層，M1為模型層，M2為元模型層，M3為元元模型層11-12。按照模型驅(qū)動(dòng)理論，設(shè)計(jì)面向油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成的模型體系（見圖6）。業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)元模型分析指標(biāo)體系用戶數(shù)據(jù)視圖數(shù)據(jù)圖形模型數(shù)據(jù)報(bào)表模型物理數(shù)據(jù)模型圖形元模型分析元模型報(bào)表元模型數(shù)據(jù)字典模型映射元模型元模型(M2)模型(M1)模型映射字典源頭數(shù)據(jù)庫中心數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)(M0)邏輯數(shù)據(jù)模型模型投影字典數(shù)據(jù)采集模板元元模型(M3)UML元元模型圖6 油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成的模型體系Fig.6 The model architecture of data integration for petroleum exploration and production由圖6可以看出，M0指存儲在各類數(shù)據(jù)庫中的具體數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。M1指各種模型。除數(shù)據(jù)采集規(guī)程、數(shù)據(jù)管理規(guī)程和資料管理規(guī)程等規(guī)范人的操作行為的標(biāo)準(zhǔn)外，其他的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可以采用模型進(jìn)行定義。業(yè)務(wù)模型中，與業(yè)務(wù)單元關(guān)聯(lián)的每一種模型都可表達(dá)為對數(shù)據(jù)的需求，表達(dá)成用戶數(shù)據(jù)視圖。在用戶數(shù)據(jù)視圖和邏輯數(shù)據(jù)模型之間可建立映射關(guān)系，不同結(jié)構(gòu)的物理數(shù)據(jù)模型之間也可建立映射關(guān)系，映射關(guān)系即模型映射字典。用投影描述邏輯數(shù)據(jù)模型與物理數(shù)據(jù)模型之間的轉(zhuǎn)換，各種模型轉(zhuǎn)換構(gòu)成從業(yè)務(wù)到數(shù)據(jù)的映射路線13。為了描述和管理各類模型，包括業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)模型，設(shè)計(jì)勘探開發(fā)元模型(M2)，并建立勘探開發(fā)元數(shù)據(jù)庫，業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)模型以元數(shù)據(jù)的形式保存在元數(shù)據(jù)庫中，這些元數(shù)據(jù)與各模型是等價(jià)的?；谠Ｐ停瑯I(yè)務(wù)模型和各類數(shù)據(jù)模型有統(tǒng)一的描述方式，因此可以對模型進(jìn)行統(tǒng)一的管理13，包括模型的注冊、發(fā)布、模型與數(shù)據(jù)庫的一致性檢查、模型培訓(xùn)等。對已經(jīng)發(fā)布為標(biāo)準(zhǔn)的模型，采用元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理具有特點(diǎn)：(1) 所有標(biāo)準(zhǔn)除發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)文本外，提供與標(biāo)準(zhǔn)一致的元數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)服務(wù)，方便標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，減少標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用過程中由技術(shù)原因產(chǎn)生的不一致問題。(2) 增加采用相同標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)間的互操作性和集成性。由于采用相同元模型和元數(shù)據(jù)，不同系統(tǒng)之間可交換和共享元數(shù)據(jù)，在基于相同元模型的組件間可進(jìn)行無縫集成。(3) 在業(yè)務(wù)層和系統(tǒng)層之間建立映射關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同層級間數(shù)據(jù)的模型驅(qū)動(dòng)?？蓪I(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)操作自動(dòng)轉(zhuǎn)換為對系統(tǒng)層的數(shù)據(jù)操作，業(yè)務(wù)層的應(yīng)用減少對系統(tǒng)層的依賴，將系統(tǒng)層的實(shí)現(xiàn)方式透明化，因此，可提高業(yè)務(wù)層對數(shù)據(jù)操作的靈活性和可擴(kuò)展性。(4) 系統(tǒng)層的不同模型之間通過映射，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流不同環(huán)節(jié)的模型驅(qū)動(dòng)。通過對源頭數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)中心主數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫模型之間建立映射關(guān)系，利用數(shù)據(jù)遷移工具和數(shù)據(jù)訪問服務(wù)可輕松實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)流動(dòng)和相互訪問，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成。模型之間的映射關(guān)系可通過人工進(jìn)行定義，也可以通過數(shù)據(jù)模型語義進(jìn)行自動(dòng)映射14-15。該標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)在中國石化得到實(shí)際應(yīng)用，形成中國石化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系16。4 結(jié)束語按照綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法，設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)的和基于數(shù)據(jù)生命周期管理過程的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體，提出油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，該體系由業(yè)務(wù)層和系統(tǒng)層的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。以業(yè)務(wù)模型為基準(zhǔn)，將不同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集成到統(tǒng)一的業(yè)務(wù)模型，保證不同石油專業(yè)間數(shù)據(jù)需求的一致性。采用模型驅(qū)動(dòng)的思想，有效地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層與系統(tǒng)層之間標(biāo)準(zhǔn)的集成，采用元模型對不同的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行統(tǒng)一描述、統(tǒng)一管理，形成一個(gè)可高度集成的石油數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。基于業(yè)務(wù)模型的標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)不僅適合于石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計(jì)，同樣適合其他石油信息標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計(jì)。以石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)模型為基礎(chǔ)，開展智能油田標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)是未來研究的重點(diǎn)。參考文獻(xiàn)：1 景瑞林.石油天然氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究J.標(biāo)準(zhǔn)科學(xué),2012,4:42-46. 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