易覺非 (長江大學(xué)一年級教學(xué)工作部，湖北 荊州 434023)

測井儲層參數(shù)研究平臺數(shù)據(jù)訪問層設(shè)計

易覺非 (長江大學(xué)一年級教學(xué)工作部，湖北 荊州 434023)

通過數(shù)據(jù)需求分析，給出了測井儲層參數(shù)研究平臺項目數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型。依據(jù)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用研究對數(shù)據(jù)庫的訪問要求,設(shè)計了基于.Net結(jié)構(gòu)體系的數(shù)據(jù)訪問層,它包括數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)訪問對象接口、數(shù)據(jù)訪問對象、數(shù)據(jù)訪問對象工廠4個模塊。實用表明，面向接口的設(shè)計和反射技術(shù)的應(yīng)用，使其具有良好的模塊獨立性、數(shù)據(jù)庫移植性和可擴充性。

儲層參數(shù)；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)訪問層；接口；對象

測井儲層參數(shù)研究是測井解釋的重要工作之一，隨著測井解釋技術(shù)的發(fā)展，測井解釋已由常規(guī)單井數(shù)字處理發(fā)展到多井多信息綜合分析，在此過程中，需要同時用到一個區(qū)塊內(nèi)所有井的測井數(shù)據(jù)、關(guān)鍵井的巖心分析數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)、鉆井數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)十分龐大復(fù)雜，需要借助現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)統(tǒng)一管理這些數(shù)據(jù)[1]。自20世紀70年代測井繪圖軟件出現(xiàn)以來，國內(nèi)外已研制出多種測井解釋軟件，如GeoFrame、Express、DPP、Forward[2]、Cif2000[3]、Lead[4]等。但這些軟件對數(shù)據(jù)的管理大多采用文件管理方式，這給網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享帶來了困難。隨著油田企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善，測井數(shù)據(jù)的管理向網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫方向發(fā)展已經(jīng)成為趨勢，其中測井儲層參數(shù)研究平臺為研究人員提供功能完整、操作方便的工作環(huán)境，從而提高了工作效率。測井儲層參數(shù)研究平臺采用基于.Net技術(shù)的分層式C/S(Client/Server:客戶/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)[5,6]，4層結(jié)構(gòu)分別為：①數(shù)據(jù)庫；②數(shù)據(jù)訪問層。其功能主要負責數(shù)據(jù)庫的訪問，即實現(xiàn)對數(shù)據(jù)表的Select、Insert、Update、Delete的操作；③業(yè)務(wù)邏輯層。是整個系統(tǒng)的核心，它與這個平臺的業(yè)務(wù)(領(lǐng)域)有關(guān)；④表示層。是系統(tǒng)的UI(用戶界面)部分，負責使用者與整個系統(tǒng)的交互。筆者就其中項目數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)據(jù)訪問層的設(shè)計進行了研究。

1 建立項目數(shù)據(jù)庫

圖1 測井儲層參數(shù)數(shù)據(jù)庫樹結(jié)構(gòu)圖

測井儲層參數(shù)研究所需的數(shù)據(jù)資料有：①井位分布資料；②每口井的相關(guān)資料(包括測井數(shù)據(jù)、處理成果曲線、綜合解釋成果數(shù)據(jù)、巖心分析數(shù)據(jù)、鉆井數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù))。 這些數(shù)據(jù)形成樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中鉆井數(shù)據(jù)主要為井眼軌跡數(shù)據(jù)；試油數(shù)據(jù)主要為測試深度段內(nèi)的油氣水測試參數(shù)；測井數(shù)據(jù)包括常規(guī)測井和成像測井數(shù)據(jù)；巖心分析數(shù)據(jù)包括巖電分析、粒度分析、常規(guī)物性、高壓物性、相對滲透率、毛管壓力、地層水分析等數(shù)據(jù)；處理成果包括孔隙度、滲透率、飽和度、泥值含量數(shù)據(jù)；解釋成果包括地質(zhì)分層、巖性、解釋結(jié)論等。依據(jù)圖1所示的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建測井儲層參數(shù)研究數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型，如圖2所示。

圖2 測井儲層參數(shù)數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型

圖2中PK表示主鍵，F(xiàn)K表示外鍵，箭頭所指方向為外鍵的參照引用關(guān)系。該數(shù)據(jù)庫的主要特點如下：

1)井眼和樣品為數(shù)據(jù)庫模型的關(guān)鍵實體，通過測井、鉆井、試油等數(shù)據(jù)綜合反映“井眼”實體信息；通過巖電分析、粒度分析、毛管壓力分析、相對滲透率分析、物性分析等數(shù)據(jù)綜合反映“樣品”實體信息。對“樣品”和“井眼”的描述體現(xiàn)了巖心刻度測井的基本需求。

2)某趟次測井的測井數(shù)據(jù)具有整體性，不宜將其拆分，因此采用XML數(shù)據(jù)包進行存儲。該數(shù)據(jù)包分為包頭和數(shù)據(jù)體，包頭部分包括測井公司、測井儀器、測井日期、采樣間隔、測井系列、起止深度、次、趟等信息。

2 數(shù)據(jù)訪問層設(shè)計

圖3 數(shù)據(jù)訪問層模塊結(jié)構(gòu)圖

圖3為數(shù)據(jù)訪問層模塊設(shè)計圖,它分為數(shù)據(jù)實體 (DO)、數(shù)據(jù)訪問對象接口(IDAO)、SQLServer和Oracle數(shù)據(jù)訪問對象(SQLServerDAO和OracleDAO)、數(shù)據(jù)訪問對象工廠(DAOFactory)共4個模塊。

1)DO模塊 一個數(shù)據(jù)實體對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。它們沒有行為，僅用于表現(xiàn)對象的數(shù)據(jù)。這些對象類都被放到DO程序集中，例如數(shù)據(jù)表“井位”對應(yīng)的實體類WellPositionInfo，其類圖如圖4所示。這些對象并不具有持久化的功能，它們作為數(shù)據(jù)的載體，只是便于業(yè)務(wù)邏輯針對相應(yīng)數(shù)據(jù)表進行讀/寫操作。雖然這些類的屬性分別映射了數(shù)據(jù)表的列，而每一個對象實例也恰好對應(yīng)于數(shù)據(jù)表的每一行，但這些實體類卻并不具備對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫訪問能力。

2)IDAO模塊 數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)邏輯包括Select，Insert，Update和Delete。由于這些業(yè)務(wù)邏輯僅具有行為而與數(shù)據(jù)無關(guān)，因此它們均被抽象為一個單獨的接口模塊IDAO，例如數(shù)據(jù)對象WellPosition對應(yīng)的接口IWellPosition，如圖5所示。

將數(shù)據(jù)實體與相關(guān)的數(shù)據(jù)庫操作分離，符合面向?qū)ο蟮木?。首先，它體現(xiàn)了“職責分離”的原則。將數(shù)據(jù)實體與其行為分開，使得兩者之間依賴減弱，當數(shù)據(jù)行為發(fā)生改變時，并不影響DO模塊中的數(shù)據(jù)實體對象，避免了因一個類職責過多、過大，從而導(dǎo)致對該類的引用者產(chǎn)生“災(zāi)難性”的影響。其次，它體現(xiàn)了“抽象”的原則，或者是“面向接口編程”的最佳體現(xiàn)。抽象的接口模塊IDAO與具體的數(shù)據(jù)庫訪問實現(xiàn)完全隔離，這種與實現(xiàn)無關(guān)的設(shè)計，保證了系統(tǒng)的可擴展性，同時也保證了數(shù)據(jù)庫的可移植性。

3)SQLServerDAO和OracleDAO模塊 測井儲層參數(shù)研究平臺同時支持SQLServer和Oracle，數(shù)據(jù)訪問對象(DAO)分別用SQLServeDAO和OracleDAO具體實現(xiàn)。以WellPosition為例，它們都實現(xiàn)了IWellPosition接口,但在SQLServerDAO和OracleDAO中，它們有不同的實現(xiàn)，如圖6所示。

4)DAOFactory模塊 在SQLServerDAO或OracleDAO中包含多種數(shù)據(jù)訪問對象。在前面的設(shè)計中，這些對象已經(jīng)被抽象為對應(yīng)的接口，即這些對象有多種類別。數(shù)據(jù)訪問層采用抽象工廠模式創(chuàng)建這些對象，在DAOFactory模塊中實現(xiàn)。圖7為DAOFactory類圖。

圖4 井位實體類圖 圖5 井位對象接口圖 圖6 井位數(shù)據(jù)訪問對象 圖7 DAOFactory類圖

DAOFactory是一個sealed類，其創(chuàng)建各種數(shù)據(jù)訪問對象的方法均為靜態(tài)方法。通過運用配置文件和反射達到抽象工廠[7]的目的。以下是其代碼片斷：

public sealed class DAOFactory

{

private static string wellPositionPath = ConfigurationManager.AppSettings[“WellPositionDAO”];

public static Platform.IDAO.IWellPosition

CreateWellPosition ()

{

string className = wellPositionPath + “.WellPosition”;

return

(Platform.IDAO.IWellPosition)Assembly.Load(wellPositionPath).CreateInstance(className);

3 應(yīng)用實例

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)是測井儲層參數(shù)研究平臺的子系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)的功能是維護數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)查詢,對數(shù)據(jù)庫的各種操作直接或間接(通過業(yè)務(wù)邏輯層)調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層，因此,數(shù)據(jù)訪問層的各個模塊可得到測試，如圖8所示。實際應(yīng)用表明，數(shù)據(jù)訪問層完全符合數(shù)據(jù)維護和查詢的應(yīng)用要求。

圖8 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)運行界面

4 結(jié) 語

在建立測井項目數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上依據(jù) .Net 4層架構(gòu)體系設(shè)計的數(shù)據(jù)訪問層，其主要技術(shù)特點體現(xiàn)在以下3個方面:①運用“面向接口編程”，數(shù)據(jù)訪問接口和具體實現(xiàn)完全隔離。這種與實現(xiàn)無關(guān)的設(shè)計，降低了業(yè)務(wù)邏輯層或應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)訪問層的依賴，可以隨時更新數(shù)據(jù)庫的訪問實現(xiàn)，而不至于影響到整個系統(tǒng)；②采用抽象工廠、配置文件和反射創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫訪問對象，可以使平臺支持多種類型的數(shù)據(jù)庫，利于數(shù)據(jù)庫移植；③數(shù)據(jù)訪問層與其他層次的弱耦合關(guān)系，使該層次的開發(fā)人員只需專注于層內(nèi)功能模塊的具體實現(xiàn)，有利于開發(fā)中的工程管理和質(zhì)量控制。 實際應(yīng)用表明，數(shù)據(jù)訪問層所實現(xiàn)的功能模塊符合測井儲層參數(shù)研究平臺數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用研究的要求，具有良好的模塊獨立性、數(shù)據(jù)庫可移植性和可擴充性。

[1]王繼賢,張慶國.測井數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其在油藏描述中的應(yīng)用[J]. 石油勘探與開發(fā),1990,(3):39～42.

[2] 陸大衛(wèi),金勇.一種面向?qū)ο蟮臏y井解釋平臺-Forward for windows[J].測井技術(shù),1997,21(1):55～60.

[3]LiNing.CifNet network multi-well data management system[J].Applied Geophysics, 2004,1(2):129～ 131.

[4]余春昊,李長文.LEAD測井綜合應(yīng)用平臺開發(fā)與應(yīng)用[J].測井技術(shù),2005,29(5):396～398.

[5]盛蕾,方華.基于ASP.NET的四層WEB應(yīng)用模型設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機與數(shù)字工程,2006,34(7):147～150.

[6] Metsker S J.Design Patterns in C#[M]. New Jersey: Addison-Wesley,2005.

[7]Chang Y S,Park H D.XML Web Service-based development model for Internet GIS applications[J].International Journal of Geographical Information Science,2006，(4):371～399.

[編輯] 李啟棟

TP311.13

A

1673-1409(2009)02-N080-04

2009-02-28

易覺非(1966-)，男，1987年大學(xué)畢業(yè)，講師，現(xiàn)主要從事應(yīng)用數(shù)學(xué)和軟件開發(fā)方面的教學(xué)和研究工作。