陳芳莉(中國石化石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)

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學(xué)習(xí)Energy IQ基于PPDM數(shù)據(jù)模型的單井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合定義方法

陳芳莉
(中國石化石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)

【摘 要】2015年5月舉行的第19屆 PNEC(石油行業(yè)數(shù)據(jù)管理技術(shù)大會)上,Energy IQ公司提出了基于PPDM的井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合定義方法,通過定義井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)識、井信息匹配及集成整合等四個(gè)流程,能夠建立起井?dāng)?shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)模型。該模型能夠幫助企業(yè)對單井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)組織和一致性集成,成為眾多企業(yè)勘探開發(fā)主數(shù)據(jù)庫的核心。

【關(guān)鍵詞】Energy IQ PPDM 單井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合 集成整合

1 前言

技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動下鉆完井從計(jì)劃到開發(fā)的周期被大大縮短,短期內(nèi)井的數(shù)量劇增。通過完整的井生命周期去集成和利用集成好的數(shù)據(jù),是勘探開發(fā)公司的重要成功機(jī)遇。通過分析我們會發(fā)現(xiàn),在同一個(gè)公司里,不同的人和團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生和消費(fèi)著中不同級別的井?dāng)?shù)據(jù),因而關(guān)注點(diǎn)不同:

(1)區(qū)塊的主人關(guān)注井的位置;

(2)油藏工程師關(guān)注井筒和開發(fā)信息;

(3)鉆井完井工程師需要井筒、完井和射孔數(shù)據(jù);

(4)開發(fā)分析人員需要每個(gè)層位的生產(chǎn)報(bào)表。

如果要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性集成,需要首先能夠?qū)M(jìn)行唯一標(biāo)識,并且在井的生命周期內(nèi),把井與其他組成部分關(guān)聯(lián)起來。形成的井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合可以用來向組織展示井筒結(jié)構(gòu)的業(yè)務(wù)視圖,也可以在企業(yè)數(shù)據(jù)庫中將重要的信息關(guān)聯(lián)起來,以強(qiáng)化工作流程中的合作關(guān)系,減少錯(cuò)誤,提高工作效率。業(yè)務(wù)工作流中關(guān)鍵信息的關(guān)聯(lián),是勘探開發(fā)主數(shù)據(jù)庫的根本基礎(chǔ),因此也成為勘探開發(fā)主數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

PPDM是一套開放、可用、業(yè)務(wù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)模型,涵蓋石油行業(yè)上游勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、集輸、相關(guān)交易等領(lǐng)域。PPDM提供完整的邏輯模型描述、完整的邏輯模型ER關(guān)系、應(yīng)用實(shí)例等,涵蓋52 個(gè)領(lǐng)域,包含超過1700張數(shù)據(jù)表[1]。其中PPDM“What is a Well”以及井標(biāo)識的標(biāo)準(zhǔn),提供了建立綜合井架構(gòu)的基礎(chǔ),并依據(jù)業(yè)務(wù)明確定義了單井生命周期數(shù)據(jù)集成的級別。這些標(biāo)準(zhǔn)根本價(jià)值在實(shí)現(xiàn)單井綜合數(shù)據(jù)庫的過程中得到體現(xiàn),成為勘探開發(fā)主數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ),獲得了承認(rèn)和重視。

EnergyIQ公司的TDM模型是基于PPDM數(shù)據(jù)模型的主數(shù)據(jù)庫建設(shè)解決方案產(chǎn)品,在2015年5月19日第19屆PNEC數(shù)據(jù)管理技術(shù)討論會上,EnergyIQ公司詳細(xì)描述了在單井綜合數(shù)據(jù)庫和主數(shù)據(jù)庫建立過程中建立井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合的方法。

2 單井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合定義

井架構(gòu)是已經(jīng)被唯一標(biāo)識的井的不同組成部分的關(guān)系。本段提供了建立井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合的4個(gè)關(guān)鍵的流程及其相關(guān)背景信息。

(1)井標(biāo)識(Well Identification);

(2)井匹配(Well Matching);

(3)整合(Aggregation);

(4)集成(Blending)。

井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合讓人聯(lián)想到井、井原始、井筒以及井筒里面的完井信息,其實(shí)里面還包含射孔、油氣流顯示、井段等其他信息。

井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合中的信息級別,指某個(gè)井構(gòu)成部分相對于其他組成部分的包含關(guān)系,例如,Wellbore里包含著Well completion,一個(gè)Well completion應(yīng)該是比WellBore低級別,而井包含著井筒,井就比井筒高一個(gè)級別。

2.1 PPDM“What is a Well”概念及EnergyIQ EKEY定義

2.1.1 PPDM“What is a Well”的概念

PPDM“What is a Well”的概念是提供一組對井、井組成部分、組成部分之間相互關(guān)系的定義。這些都是信息描述的對象,是信息的載體。這些定義由來自不同油氣公司的專家們在長期工作的基礎(chǔ)上積累形成的。這些定義獲得企業(yè)的廣泛認(rèn)同,具體內(nèi)容如下(圖1)。

2.1.2 井?dāng)?shù)據(jù)框架指導(dǎo)原則[2]

接著PPDM“What is a Well“的標(biāo)準(zhǔn),PPDM協(xié)會還建立了一套指導(dǎo)原則,以知道井標(biāo)識和井的組件的定義:

原則1:井標(biāo)識系統(tǒng)必須在管轄范圍內(nèi)給每個(gè)WellOrigin、WellBore,Wellbore completion分配唯一的標(biāo)識;

原則2:井標(biāo)識系統(tǒng)給出的每個(gè)標(biāo)識必須是永久的;

原則3:井標(biāo)識系統(tǒng)給出的每個(gè)標(biāo)識必須是系統(tǒng)內(nèi)唯一的;

原則4:井標(biāo)識系統(tǒng)必須將每一個(gè)WellBore與WellOrigin關(guān)聯(lián)起來;

原則5:井標(biāo)識系統(tǒng)必須將每一個(gè)WELL Completion 與Well Origin及WellBore關(guān)聯(lián)起來;

原則6:全局框架必須為井標(biāo)識系統(tǒng)定義每一個(gè)需要的信息;

原則7:井標(biāo)識系統(tǒng)的每一個(gè)部分必須有一個(gè)上級標(biāo)識,并且對每一次變化進(jìn)行記錄和管理。

2.1.3 EnergyIQ EKEY的定義[2]

EnergyIQ采納了PPDM“What is a Well”的定義,以及這些指導(dǎo)框架定義的原則,通過與多名石油勘探開發(fā)公司的顧問團(tuán)進(jìn)行研討,形成了EnergyIQ井框架數(shù)據(jù)組合信息定義體系EKEY。采用EKEY進(jìn)行井框架數(shù)據(jù)組合定義的要點(diǎn):

(1)每一個(gè)井和井的組件必須分配一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的代理組件EKEY。EKEY由兩部分組成,一個(gè)標(biāo)識井和WellOrigin的序列號,和一個(gè)3位數(shù)標(biāo)識井組件的后綴;

(2)標(biāo)識在井的生命周期里必須永遠(yuǎn)不需要改變,而且不能被重復(fù)利用;

(3)井信息里的WELL-LEVEL-TYPE屬性,將被用來標(biāo)識井的組件;

(4)WELL-ALIAS表用來維護(hù)EKEY和原始標(biāo)識;

(5)WELL-XREF表用來跟蹤井和井組件之間的關(guān)系;

(6)EKEY的兩個(gè)構(gòu)成部分,以及井標(biāo)識和井組件標(biāo)識之間的管理,是最重要的屬性。

2.2 EnergyIQ井信息的匹配與合成

2.2.1 井信息匹配

圖1

構(gòu)造井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合的一個(gè)關(guān)鍵是從多種數(shù)據(jù)源加載和整合數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)是從不同數(shù)據(jù)源加載的,井信息的匹配就變得很重要,以確保正確的EKEY被分配給正確的記錄。例如要給一個(gè)井架構(gòu)增加一個(gè)新的WellBore,有必要確定是否同樣的WellBore已經(jīng)存在。

如果遇到同樣的Wellbore,賦予同樣的EKEY;

如果不相同,有必要確定是否已經(jīng)定義了上級井,如果有同樣的上級井,則需要采用同樣的8位前綴,對該井組件按照同樣上級井的組件序列順序排號;

如果不是同樣的上級井,一個(gè)新的8位編號賦予井組件,并且以“000”結(jié)尾以標(biāo)識井筒。

為滿足這些匹配需求,需要支持以下原則:

需要定義一組匹配參數(shù);

匹配參數(shù)要能夠容差,比如對井口位置允許5英寸的誤差;

對匹配參數(shù)要有重要性評價(jià)權(quán)重;

要能夠計(jì)算匹配百分比,比如8個(gè)參數(shù)匹配了5個(gè),可以認(rèn)為匹配了70%閥值,以確定井是否匹配。

井信息匹配無法一次性做到十分精確,因此需要具備采用相應(yīng)的工具以維護(hù)審計(jì)歷史,方便回溯和修正。

2.2.2 井信息合成

井信息合成是指從一個(gè)或多個(gè)井架構(gòu)數(shù)據(jù)組和的低級信息里,合成高級別的井架構(gòu)信息內(nèi)容,例如從井架構(gòu)低級數(shù)據(jù)信息合成到高級架構(gòu)信息,最終生成整體井架構(gòu)的完整例子。Completion級別的紀(jì)錄被合成,用來創(chuàng)建WellBore記錄,進(jìn)而被合成到井級別的記錄。

井信息合成要依據(jù)一系列業(yè)務(wù)規(guī)則,以確定哪些低級別的信息會用于合成高級別的信息。下表是一組合成規(guī)則,表達(dá)如何從completion合成到wellbore,以及從wellbore合成到well。

信息合成的主要依據(jù)是關(guān)鍵字段的對比,如開鉆時(shí)間或最低井深。當(dāng)需要對比多字段的時(shí)候需要更多復(fù)雜的規(guī)則,以及if-thenelse的邏輯規(guī)則。

井信息合成流程可能會非常復(fù)雜,因?yàn)榇嬖诙鄟碓炊鄠€(gè)層次的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2.3 集成整合(Blending)

數(shù)據(jù)集成整合是從同一級別的一個(gè)或多個(gè)記錄中創(chuàng)建單個(gè)的、更加可信的記錄,是以數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ)建立的。數(shù)據(jù)庫里每個(gè)來源的數(shù)據(jù)都分配了優(yōu)先權(quán)。

井標(biāo)識(Well Identification)、井匹配(Well Matching)、整合(Aggregation)、集成(Blending)這四個(gè)流程的應(yīng)用,使得公司可以定義、建立并維護(hù)一個(gè)一致的、可靠的井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合,這是一個(gè)企業(yè)勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫的根本。數(shù)據(jù)模型的穩(wěn)定性表現(xiàn)在對業(yè)務(wù)變化的適應(yīng)上,包括三方面的內(nèi)容。一是對業(yè)務(wù)活動的變化的適應(yīng),二是對數(shù)據(jù)項(xiàng)變化的適應(yīng),三是對數(shù)據(jù)之間關(guān)系的管理的穩(wěn)定性[3]。通過分析認(rèn)為EnergyIQ公司提出的井架構(gòu)數(shù)據(jù)組合定義模型能夠?qū)當(dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析和定義,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn):

[1]The Well Hierarchy as a Foundation for MDM,Steve Cooper, EnergyIQ,PNEC 19th.

[2]王學(xué)軍,等.國際主流數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用模型研究.信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2014-09-10.

[3]牛其恒.油田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型研究.大連理工大學(xué)碩士論文, 2009.