大庆石油学院学报边婧

大庆石油学院学报边婧

文必龙 计秉玉

（中国石化石油勘探开发研究院信息技术研究所，北京 100083）

摘 要 当前的各种IT规划方法和软件工程方法在指导石油企业进行数据资源规划时，需要结合石油勘探开发数据资源管理的特点进行具体化。本文分析了石油勘探开发数据资源管理方面的现状及特点，提出了基于业务驱动的石油勘探开发数据资源规划方法，给出了构建勘探开发业务模型、数据资源目录的方法，以及数据中心的总体架构，为石油勘探开发数据资源规划提供了完整的方法论。

关键词 数据资源 业务驱动 业务模型 数据中心

Research on Method of Petroleum Exploration and Production

Data Resource Planning Based on Business－driven

WEN Bilong，JI Bingyu

（ Information Technology，Exploration and Production Research

Institute，SINOPEC，Beijing 100083，China）

Abstract To guide data resource planning，the IT planning methods and software engineering theory need to be specified according the features of petroleum data resource features in petroleum exploration and production data resource management are analyzed，and a method of data resource planning based on business－driven is put forward，that presents the approaches how to build petroleum exploration and production business model and data resource catalogs，and architecture of data provide a complete methodology to plan petroleum exploration and production data resource.

Key words data resource；business－driven；business model；data centre

在油气勘探开发综合研究过程中，需要从海内外油田收集大量的数据，同时综合研究成果中包含了大量的数据，如各种图表、报告。为了管理和应用这些数据，各研究部门纷纷开展了与项目研究相关的数据资料管理系统的建设，但由于缺少统一的规划，在数据资源的建设和管理中存在以下问题：数据库建设 “小、散、杂”，难以管理；数据分散存储，数据之间的逻辑关联度低，不能集成共享；数据收集困难；缺少专门的数据服务机制，数据应用困难。因此，有必要对油气勘探开发综合研究的勘探开发数据资源进行统一规划，即开展数据管理与应用需求分析，从总体上设计数据中心建设方案。

数据资源规划（Data Resource Planning，DRP）的方法主要是基于软件工程理论和IT战略规划的各种方法论。目前多数国际知名的IT咨询公司均采用企业架构（Enterprise Architecture，EA）这一先进理论方法，例如TOGAF企业架构框架，制定具有自身特点的IT规划编制方法论，并在企业规划咨询项目中应用，取得了良好效果［1］。针对数据资源，高复先在信息工程方法论的基础上，总结出了一套信息资源规划（Information Resource Planning，IRP）方法［2］。IRP方法以面向主题数据库的总体数据规划方法为基础，按照一定的方法步骤、遵循相关标准规范、利用有效的软件支持工具进行各职能域的信息需求和数据流分析，制定信息资源管理基础标准，建立全域和各职能域的信息系统框架——功能模型、数据模型和系统体系结构模型。

本文根据EA理论和IRP方法，结合油气勘探开发综合研究的特点，提出了一套基于业务驱动的勘探开发数据资源规划方法。

1 数据规划的基本思想

数据资源规划是采用科学合理的方法，对企业生产经营过程中产生和使用的数据的相关内容、标准、技术、软件、人员、支撑条件等进行全面梳理、优化和设计，提出全面的数据资源采集、传输、存储、应用、管理的解决方案，以便企业提高数据的共享程度，降低数据采集、管理、应用的成本，发挥数据资源的最大价值。

数据资源规划的目的是优化企业数据管理质量。这包括提高数据共享程度，降低数据采集、管理、应用的成本，提升数据资源的价值等。其中，首先要向企业不同层级提供相关的信息。对决策层，提供的信息包括：有哪些数据资产，还要投资建设哪些，数据投资效果如何，是否有重复建设；对管理层，提供的信息包括：数据保存在哪里，谁在管理，哪些人在使用，数据质量如何；对执行层，提供的信息包括：有什么数据，数据在哪里，如何获取数据，如何提交成果；对信息服务部门，提供的信息包括：业务部门需要什么数据，如何使用这些数据。

数据资源规划的目标是提出一个数据资源建设解决方案。通过实施方案，可以建立企业数据中心及配套的建设和管理体系，达到数据资源规划的目的。数据资源规划的内容包括梳理数据需求，即数据内容；设计数据相关标准，包括数据元标准、数据采集标准、数据管理标准、数据代码标准等等；设计数据建设和管理的技术方案；数据管理和服务的软件体系架构；数据建设的组织架构和配套制度等。

数据资源规划的过程如图1所示。如果把数据中心的建设作为一个完整的软件工程项目，数据资源规划位于需求分析阶段和概要设计阶段。在项目实施中，还需要进一步根据规划的各项方案进行详细设计、系统开发、系统测试和运行维护。

在数据资源需求分析阶段，通过调研，梳理当前勘探开发综合研究的业务范围、研究活动、已经建立的数据库及数据内容、应用软件及部署情况。根据调用情况建立业务模型，用规范化的方式描述各项研究活动及每项活动的数据需求，并对数据流进行分析，形成统一的数据资源目录。需求分析阶段最终成果是需求分析报告，核心内容由一组规范组成，包括业务模型、数据资源目录、数据元目录、数据流规范。

概要设计阶段主要任务是依据数据需求进行方案设计，形成数据资源建设方案，具体包括：综合数据库建设方案、综合研究数据服务与管理平台建设方案、数据中心运维体系。形成数据模型、数据服务功能、数据管理功能、数据汇交管理流程、数据管理与服务组织架构等总体架构，并形成数据中心建设的项目框架。通过数据资源建设方案明确了数据如何存储，如何控制数据质量，数据如何建设，数据如何管理，数据如何获取、提交、应用等问题。

图1 数据资源规划过程

图2 数据资源规划的成果及其之间的关系

在项目实施阶段，还需要根据数据资源建设方案，对每一个项目进行详细设计和开发。

数据资源规划的成果包括数据资源需求分析报告和数据中心建设方案。需求分析报告中，包含了业务模型、数据资源目录和数据元目录，数据中心建设方案包括数据库和数据模型在内的数据库建设方案、数据服务与管理平台、数据中心运行维护体系。

图2给出了这些成果及其之间的关系。业务模型中的每一个业务活动使用和产生的每一类数据都应在数据资源目录中进行注册，数据资源目录中的每一类数据都要用一个或多个数据元进行描述。数据库中的数据实例应该归类到数据资源目录中，数据元与数据模型之间要建立映射关系。根据上述关系，应用软件或用户可以根据业务活动利用数据服务与管理平台非常方便地从数据中心获取需要的数据。

2 基于6W的业务模型

业务模型（Business Model）是一种通过定义组成活动及活动之间逻辑关系来描述企业经营生产过程的模型。勘探开发业务建模就是要将石油勘探开发生命周期中涉及的业务抽象为一个完整的业务功能结构，建立勘探开发业务模型。建立此模型，在系统地、本质地、概括地把握勘探开发功能结构的同时，还要建立勘探开发业的数据模型、知识模型、软件模型等与功能相关的信息模型。

业务分析与建模过程从形式上可分为4个阶段：一是业务领域划分；二是分业务领域建模；三是业务模型集成；四是业务模型标准化。

业务模型采用 “业务域－业务分类－业务活动” 3层结构。将石油勘探开发涉及的所有业务划分为多个业务域，每个业务域建立多级业务分类，每个分类中定义一个或多项最基本的业务活动。

业务域（Business Domain）是对企业中的一些主要业务活动领域的抽象，而不是现有机构部门的照搬。对油田业务域的划分可以依据某一主题进行。业务领域的划分原则是：(1)根据专业划分业务领域；(2)根据油气田勘探、开发生命周期划分业务领域；(3)根据油气田勘探、开发管理阶段划分管理业务域。业务领域的划分参照以上3种原则进行划分，尽量符合油气田勘探、开发管理约定俗成的管理习惯，做到不同业务域间的业务不重复，并保证能覆盖所有的勘探、开发业务。根据以上原则，油气勘探开发业务领域可划分为“物化探”、“井筒工程”、“分析化验”、“综合研究”、“油气生产”、“地面工程” 等六大业务领域。

业务是由一系列业务活动组成的，对业务活动的描述按照 “6W” 的模式进行［3］，即活动是由谁（Who）发起的、在什么时间（When）发起的、在哪里（Where）发起的、为什么（Why）要发起这个活动、在这个活动中都涉及了哪些（Which）对象、这些对象的特性是什么（What）。采用业务单元定义了参与业务活动的基本元素以及元素之间的关系。一个业务单元包括以下8类元素：1个业务活动，该活动作用的1个业务对象，实施该活动的组织机构，1组结果对象（输出），1组参与对象（输入），业务规则，相关对象的特性，对象之间的关系。业务单元的结构如图3所示。

业务单元中，“特性” 定义了业务活动需要的数据、业务活动相关的知识，是数据规划中梳理的重点；“参与对象” 包括各种人员、软件、数据、设施、材料、方法等；“作用对象” 包括区块、油藏、井、层位、油田、企业等；“结果对象” 可以是油井等油田实物对象，也可以是文档、方法、研究成果等技术性对象。

基于6W的业务模型的建模通过在统一的业务域分类架构下对单一业务活动的业务单元进行描述，没有进行专门的业务流程梳理，但由于业务单位中描述了业务活动参与对象与结果对象，即定义了活动的输入与输出，以这些对象为中介，因此很容易自动形成业务流、数据流、知识流等各种流程。

业务活动与数据之间的关系可以用 “CUR” 矩阵描述。矩阵中，行对应业务活动，列对应数据元。如果业务活动中创建了某一项数据则行列对应的值标识为 “C”（Create），如果业务活动对数据进行了更新则标识为 “U”（Update），如果业务活动引用了某一项数据则标识为 “R”（Read）。通过CUR矩阵，可以检查某一数据是否有唯一的创建源头，保证数据源头的唯一性。根据CUR关系，可以自动形成数据流。

图3 业务单元的结构

3 勘探开发数据资源目录

勘探开发数据资源目录是对油田企业、勘探开发研究院或中国石化整体已有和需要数据的分类与组织方式描述。数据资源目录描述了企业需要什么数据、有什么数据、数据在哪里、谁在管理数据、哪些人在使用、哪些应用软件在使用等信息。数据资源目录既是一个数据建设单位的数据分类与数据组织规范，也是数据中心进行数据管理与服务平台的核心元数据，同时也是用户建设和使用数据的依据。

数据资源目录的分类模式是多维的，可以从不同角度进行分类。常用的维度包括：

（1）按业务对象组织。包括区块、油藏、井、层位、油田、企业等，除对象本身的基础数据（如井基础信息）即通常所说的静态数据外，还包括该对象的各种动态数据（如井的日报数据）。

（2）按业务活动组织。根据业务模型的 “业务域－业务分类－业务活动” 3层结构进行分类，每一个业务都有一组按 “CUR” 标识的数据。

（3）按特性组织。按数据或知识本身的特性进行分类，如长度、密度、渗透率等。

（4）按项目组织。一个项目使用和产生的数据有哪些。

（5）按单位组织。一个部门使用、产生、管理的数据有哪些。

数据资源目录的各个维度是相互关联的，对象、活动、特性、项目、单位之间的关系如图4所示。

除建立分类目录外，数据资源目录还包括数据实例，因此需要将数据分类与数据库中的实例关联起来，明确标识出每一类包括哪些实例。分类与实例关联的方式主要采用数据集进行定义，通过数据实例的标识符、标识条件确定数据集中的实例［4］。数据资源分类在数据需求分析阶段完成，分类与数据实例的关联在数据中心运行期间形成。

数据资源目录中数据分为两级：逻辑数据实体和属性。从技术角度，逻辑数据实体的本质就是数据视图，一个数据视图是一个虚数据表，每一个数据视图由多个属性组成，其中至少包括一个关键字。实体的属性用数据元进行描述。数据元是不必要再分的基本数据单元［5］。当前可直接参照中国石化石油勘探开发数据元字典［6］。

4 数据中心的总体架构

不同企业数据中心的架构会有所不同［7］。本文以中国石化石油勘探开发研究院的数据中心为例，说明数据中心建设方案。数据中心包括综合研究勘探开发数据库、数据服务与管理平台、数据中心运维体系，如图5所示。

图4 数据资源分类维度之间的关系

图5 综合研究勘探开发数据中心

勘探开发数据库包括元数据和专业数据。元数据是以数据资源目录为核心，描述了专业的分类、目录、结构、使用动态等信息。外购数据库、地理信息数据库由于来源于外部，自带有成熟的管理软件，属于公共数据，独立于具体的项目研究。由于地震数据和测井数据有专门的格式，由专门的软件进行管理，但要与项目数据进行关联。项目资料与成果主要以文件形式保存，对共享程度较高的数据需要从半结构化的文件形式转换为结构化数据，数据之间相互关联，实现数据的集成。综合研究应用软件有自己内部的项目数据库，通过数据桥技术可以实现在线数据访问。数据通道用于实现石油勘探开发研究院数据中心与中国石化各级数据中心的互联。

综合研究数据服务与管理平台的主要功能包括：GIS研究目标查询、地震剖面显示、测井曲线显示、资料查询、资料搜索、资料提交、资料下载、系统管理、数据发布等。

数据中心运维体系包括运维管理组织机构、数据资料上交管理、数据服务管理3个部分。运维管理队伍的职能包括数据库系统管理、数据服务支持、数据质量控制等。数据资料上交管理按照数据流和数据生命周期，对各环节进行规范管理，包括：外部数据申请、数据采集、原始资料上交、个人/项目组资料管理、成果上交、数据流程调整（数据资料目录注册与注销）、安全与权限、审核与验收等内容。数据服务管理通过数据服务管理制度，规范数据服务行为，建立数据服务技术规范，通过数据应用服务接口规范，为应用系统提供标准的服务接口。

5 结论

数据资源规划方法提出了一套适合石油勘探开发领域开展数据资源建设的方法论。从勘探开发业务需求出发，通过梳理业务流程，建立业务模型，并梳理与业务相关的数据，建立数据资源目录，在此基础上提出完成的数据中心建设方案，从人员组织、数据建设、服务平台构建及运维管理进行规划。数据资源规划方法成功应用于中国石化油气勘探开发数据模型标准建设，开发了中国石化业务模型（Sinopec Business Model，SPBM），定义了物化探、井筒工程、分析化验、综合研究、开发生产、地面工程六大业务域，包括1237个业务活动，对每一个与业务活动相关的数据项进行了梳理。进一步的研究工作将把数据资源规划方法应用于中国石化石油勘探开发研究院数据资源建设，通过研究院业务进行调研，结合SPBM，建立综合研究数据资源目录，设计数据中心建设方案。针对中国石化石油勘探开发研究院综合研究的数据资源规划成果可进一步推广应用于石油行业各石油公司的综合研究数据资源建设。

参考文献

［1］金涛，郑树泉，李名敏，等.企业架构驱动的IT规划方法研究［J］.计算机应用与软件，2009，26（12）：164～166.

［2］高复先.信息资源规划——信息化建设基础工程［M］.北京：清华大学出版社，2002.

［3］肖波，景帅，吴建军，马承杰.模型驱动技术在油田企业数据中心中的应用研究［J］.大庆石油学院学报，2012，36（1）：78～82.

［4］时贵英，文必龙.基于数据元的数据集成技术研究［J］.科学技术与工程，2011，11（18）：4223 ～4227.

［5］Wen Bilong，Zhang ng semantics for data element with semantic tree［C］.Proceedings of 2008 International Symposium on Information Science and Engineering，2008.12：524～527.

［6］文必龙，肖波，陈新荣.石油勘探开发数据元管理技术［J］.大庆石油学院学报，2012，36（1）：83～87.

［7］李剑峰，肖波，段鸿杰.中国石化油田企业数据中心总体框架设计［J］.大庆石油学院学报，2012，36（1）：73～76.

寻找“数学模型建立选课系统”的论文？

还有：
【同被引文献】 共（41）篇

中国期刊全文数据库 找到 10 条

1 张福增,张洪沼,宋丽华,赵永升; 网上选课系统的设计与实现 [J];福建电脑; 2003年10期
2 易谅容,陈志刚; 网上教务管理系统的开发与实现 [J];系统工程; 2002年06期
3 王力; 高校通用排课管理信息系统的设计与实现 [J];贵州工业大学学报(自然科学版); 1999年01期
4 李旭东,程仁洪,涂菶生; 基于Internet的网上选课系统设计与实现 [J];电脑开发与应用; 2000年07期
5 魏平,熊伟清; 计算机辅助课表编排技术的研究 [J];甘肃工业大学学报; 1997年04期
6 何建强; 基于浸润原理的并行运算排课系统 [J];广西科学院学报; 2004年04期
7 马建斌,滕桂法,王芳,黄勇,赵洋,马剑,张玉新; 基于Internet的网上选课系统的设计与实现 [J];河北农业大学学报; 2003年S1期
8 刘成新; 网络教学资源的设计、开发与评价 [J];电化教育研究; 2000年03期
9 王行甫; 课程管理的计算机科学化 [J];教育与现代化; 1999年02期
10 徐军; 浅述数据库技术在教学管理中的运用 [J];江苏高教; 2000年06期

【二级引证文献】 共（19）篇

中国期刊全文数据库 找到 9 条

1 罗雨滋,付兴宏; 基于XML的高职学分制选课系统的设计与实现 [J];保山师专学报; 2006年05期
2 冯亚丽,高升,李春生,王庆东; 基于Oracle Web的网上选课系统的设计与实现 [J];大庆石油学院学报; 2001年02期
3 赵建平,李华,李忠瑛; 基于概率动态分布选课算法的研究 [J];长春理工大学学报; 2006年04期
4 罗雨滋,付兴宏; 基于XML的高职学分制选课系统的设计与实现 [J];教育信息化; 2006年21期
5 陈金刚,陈建勋,符海东; 面向学分制的选课系统的设计与实现 [J];武汉化工学院学报; 2006年03期
6 胡斌,谢自豪; 公共体育课程管理系统的设计与实现 [J];咸宁学院学报; 2007年02期
7 王怡,周明全,耿国华,王引弟,田兵权; 基于三层结构选课系统的分析和设计 [J];西北大学学报(自然科学版); 2002年04期
8 张兵; 基于Web的教务管理系统用户权限控制的实现 [J];中国高校科技与产业化; 2006年S3期
9 聂笑一,周剑,谷科; 基于XML的研究生网络选课系统设计与实现 [J];科技资讯; 2007年07期

中国优秀硕士学位论文全文数据库 找到 10 条

1 徐军; 研究生院综合管理信息系统的研究与实现 [D];南京理工大学; 2004年
2 施裕琴; 基于.NET框架网上选排课系统的研究与设计 [D];天津大学; 2006年
3 姜秀玉; 基于B-S模式高校教务管理系统的探索及研究 [D];吉林大学; 2006年
4 刘欣宇; 分布式研究生培养管理信息系统的设计与实现 [D];西南交通大学; 2006年
5 于海防; 中等职业学校电子校务建设研究与开发 [D];山东师范大学; 2006年
6 郭坚; 校级科研管理系统的设计与实现 [D];南京理工大学; 2006年
7 赵建; 基于COM+的研究生管理.net协作办公系统 [D];南京理工大学; 2003年
8 张宇昕; 基于动态选课的排课算法的研究与应用 [D];吉林大学; 2006年
9 万波; 基于面向对象技术的教务管理信息系统的分析与设计 [D];华中师范大学; 2004年
10 李中英; 一种基于概率动态分布选课算法的研究与应用 [D];长春理工大学; 2006年

【读者推荐文章】 共（10）篇

1 蔡坚勇; 基于校园网的选课系统[J]; 福建师范大学学报(自然科学版); 2001年03期; 45-48
2 刘强，肖清雷，彭接招; 电脑选课系统的实现[J]; 计算机与现代化; 1995年04期; 45-50+54
3 邓宏贵,刘雄飞,杨雪林; 学生选课系统的设计与开发[J]; 理工高教研究; 2003年06期; 50-51+69
4 卢春燕,云敏,李太君; 基于Web的选课系统的开发[J]; 海南大学学报(自然科学版); 1999年04期; 31-35
5 梁里宁,沈清; 网上选课系统的设计与实现[J]; 暨南大学学报; 2002年05期; 43-46
6 陈庆章,胡同森,洪宁; 一种实用的网络选课系统的设计[J]; 中国远程教育; 2001年10期; 55-58+79
7 查峰; 在WWW上实现学生选课系统的方法[J]; 微处理机; 2001年03期; 21-22
8 王怡,周明全,耿国华,王引弟,田兵权; 基于三层结构选课系统的分析和设计[J]; 西北大学学报(自然科学版); 2002年04期; 48-51
9 席壮华,冯珂; 基于客户/服务器方式的计算机选课系统[J]; 计算机系统应用; 1995年09期; 13-17
10 陈月英,庄卫华,宗平,张乐; 网络环境下选课系统的设计及实现[J]; 计算机系统应用; 1998年12期; 47-49

【相似文献】

中国期刊全文数据库

1 王怡,周明全,耿国华,王引弟,田兵权; 基于三层结构选课系统的分析和设计 [J];西北大学学报(自然科学版); 2002年04期; 48-51
2 吴开军,郑卫东; 选课系统的设计与实现 [J];电脑开发与应用; 1996年03期; 24-27
3 文烨斌,姚国祥,许龙飞; UML2.0的新特性以及在选课系统中的应用 [J];佳木斯大学学报(自然科学版); 2005年02期; 63-67
4 陈庆章,胡同森,洪宁; 一种实用的网络选课系统的设计 [J];中国远程教育; 2001年10期; 55-58+79
5 陈月英,庄卫华,宗平,张乐; 网络环境下选课系统的设计及实现 [J];计算机系统应用; 1998年12期; 47-49
6 鲍丽星; 开放实验室选课系统的设计与开发 [J];实验室研究与探索; 2003年01期; 91-93
7 黄曙荣; 高校选修课网上选课系统的设计与实现 [J];盐城工学院学报(自然科学版); 2002年04期; 52-55+58
8 方纪旋; CLIENT/SERVER模式下选课系统的开发及若干技术问题 [J];计算机工程与应用; 1997年09期; 40-45
9 张忠林 ,汤克明 ,殷新春 ,陈崚; 基于COM+的分布式选课系统的设计与实现 [J];微型机与应用; 2001年12期; 14
10 陈月英,庄卫华,胡晓军; 基于网络环境选课系统开发中的冲突问题及研究 [J];微型机与应用; 1998年12期; 57-58

中国优秀硕士学位论文全文数据库

1 张奎; 基于J2EE的选课系统 [D];北京工业大学; 2003年
2 梁海健; 基于JXTA的选课系统研究与设计 [D];广东工业大学; 2006年
3 孙延海; 基于分布式Web服务器集群的选课系统研究与设计 [D];广东工业大学; 2006年
4 刘敦涛; 选课算法与选课信息系统的研究和实现 [D];华中师范大学; 2006年
5 李中英; 一种基于概率动态分布选课算法的研究与应用 [D];长春理工大学; 2006年
6 张宇昕; 基于动态选课的排课算法的研究与应用 [D];吉林大学; 2006年
7 宋静静; 基于移动Agent的选课系统设计及关键技术研究 [D];广东工业大学; 2005年
8 李智; 基于Internet的学生选课信息管理系统的设计与实现 [D];电子科技大学; 2007年
9 张健鹏; 基于B/S结构的高校学生选课系统 [D];吉林大学; 2007年
10 张国栋; 网上选课系统的设计与实现 [D];吉林大学; 2007年

中国重要会议论文全文数据库

1 姜劲松,卞洪流,徐哲; 基于MVC模式的网上选课系统的设计与实现 [A];第九届全国青年通信学术会议论文集 [C]; 2004年
2 王兴玲,刘士才,胡晓辉,于海波; 基于Web的教学评估系统的设计与实现 [A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集（一） [C]; 2005年

炼油化工类核心期刊

化工管理》杂志创刊于1988年，这个应该也是可以的对吗？

中国石油和化学工业协会主管，

中国化工企业管理协会主办的国内

外公开发行的国家级管理类期刊

望采纳！！！

油藏描述技术及发展趋势

钟广见

（广州海洋地质调查局　广州　510760）

作者简介：钟广见（1965—），男，教授级高工，主要从事石油地质、海洋地质调查研究工作

摘要　油藏描述主要对油藏各种特征进行三维空间的定量描述和预测，以综合分析地质、物探、测井、分析化验、地层测试等各项资料为基础，采用油藏描述的地质技术、油藏描述的地震技术、油藏描述的测井技术和油藏描述的计算机技术揭示地下油藏的规律。油藏描述软件主要有Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等，其中Petrel应用比较广泛。四维地震技术、高分辨率层序地层学的应用及储集层物性动态变化空间分布规律研究技术是油藏描述技术发展趋势。

关键词　油藏描述　四维地震　高分辨率层序地层学

1　油藏描述的概念及特点

1.1　油藏描述的定义

油藏描述，简称RDS技术服务，就是对油藏各种特征进行三维空间的定量描述和表征。油藏描述亦称为储集层描述，源自英文Reservoir Description一词。早在1979以至预测[1]年，斯仑贝谢公司就已针对油藏描述这一课题设计出了一些软件，随后把三维地震处理、声阻抗以及垂直地震剖面（VSP）等引用于测井研究，并结合高分辨率地层倾角、岩性密度测井、能谱测井等最新技术，进行实际应用，对油藏进行综合分析，取得了较好的效果[2]。

现代油藏描述是应用地质、物探、测井、测试等多学科相关信息，以石油地质学、构造地质学、沉积学为理论基础，以储层地质学、层序地层学、地震岩性学、油藏地球化学为方法，以数据库为支柱，以计算机为手段，对油藏进行四维定量化研究并进行可视化描述、表征及预测的技术。在不同的勘探开发阶段，利用不同的信息，采用不同的技术方法和手段，描述不同的具体对象[3]。

1.2　油藏描述的特点

借助一体化综合油藏描述软件能把地震解释、构造建模、岩相建模、油藏属性建模、裂缝建模和油藏数值模拟显示及虚拟现实于一体，为地质、地球物理、岩石物理、油藏工程工作提供一个共享的信息平台。软件不仅可以提高研究人员对油藏内部细节的认识，精确描述透视油藏属性的空间分布，计算其储量和误差、比较各风险开发模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成油井生产数据和油藏数模结果、发现剩余油藏和隐蔽油藏、降低开发成本。

阐明油气藏的精细构造面貌，沉积体系与沉积相的类型与分布规律、储集体的空间展布，描述储集体参数分布规律及演化特征、储集体非均质性、油气藏的流体性质和分布规律，建立油气藏地质模型，计算油气储量值和进行油气藏综合评价，研究开发过程中油气藏基本参数的演化特征和规律，并为油气藏数值模拟提供基本数据和地质体模型[4]。

油藏描述具有一大特点，两个层次，三条支柱和四项任务。“一大特点”是指油藏描述是以综合为本，即综合运用了地质、物探、测井、分析化验、地层测试等各项资料；“两个层次”是指油藏描述按描述的阶段不同，可以分为油藏描述和油藏管理；而“三条支柱”是指油藏描述是以地质理论、物探技术和油藏工程技术为基础的，在这三条支柱中，地质理论是最重要的；最后，油藏描述的研究内容主要包括“四项任务”：即研究油藏的构造格架、地层格架、岩性分布和油气分布。总而言之，油藏描述的本质是“精细”与“综合”[5-8]。

2　油藏描述方法及技术

构造圈闭、储层展布及流体性质是研究油藏的三大要素，油藏描述研究即研究油藏三大要素的四维变化特征，简单的可以归结为：①油气田地质构造和储层几何形态的研究；②关键井的研究及解释模型的确定；③油田参数转换关系的确定、渗透率估算及测井项目不全井的评价；④单井测试评价；⑤多井处理、单井动态模拟研究及三维油藏模型的建立。因此，对油藏的描述包括静态和动态两部分。

油藏描述在油气勘探与开发中具有特定地质任务，即使阐明油气藏的精细构造面貌，沉积体系与沉积相的类型与分布规律、储集体的空间展布，描述储集体参数分布规律及演化特征、储集体非均质性、油气藏的流体性质和分布规律，建立油气藏地质模型，计算油气储量值和进行油气藏综合评价，研究开发过程中油气藏基本参数的演化特征和规律，并为油气藏数值模拟提供基本数据和地质体模型。

提高储层描述和预测的精度，需解决好储层空间分布问题，而其关键和难点在于做好地震地质联合反演[9-12]。

油藏定量表征的手段主要是运用储层反演，即通过测井地震等信息通过地质统计方法（多点地质统计）[13-21]、反演方法得到表征储层的波阻抗数据体，人机交互解释储层的空间分布规律，得到解释成果：储层顶面构造图、砂体展布图等。存在的问题是反演储层厚度精度依赖于地震分辨率，反演过程中缺少地质沉积知识等信息的控制。储层三维模拟方法预测储层，充分利用测井垂向高分辨率，并引入沉积相控的概念，即储层分布与沉积相的匹配关系，利用地震属性体作为三维模拟的协约束条件加以控制[22-52]。

油藏描述要正确揭示地下油藏的规律，必须利用多种手段和多种信息，并以多学科的理论为指导，才能做好油藏的综合研究和描述，达到预期的目的。故油藏描述的方法和技术涉及的内容很广，概括起来说，可分为油藏描述的地质技术、油藏描述的地震技术、油藏描述的测井技术和油藏描述的计算机技术等四个方面。上述四个方面技术的目的是相同的，即对油藏进行整体或局部、宏观或微观、静态或动态的研究，去揭示复杂油藏的地质问题。由于各个技术属于不同的学科，故各自应用的原理、方法、手段和信息各不相同，所以，它们揭示油藏问题的侧面也是不同的。综合应用上述四种技术，就可以使研究人员从多个侧面来认识油藏，研究油藏，必将有利于正确揭示地下复杂油气藏的地质规律，深化对油气藏的认识。

2.1　地质综合分析

地质综合分析要求进行地层对比、构造特征研究、储层特征研究、储层四性关系分析、数据分析、断层封堵性分析（图1、2）。

图1 地质综合分析模式图Fig.1 Model map of comprehensive geological analysis

图2 地层对比分析Fig.2 Correlation analysis map of Strata

2.2　地震储层反演

在储层特征研究基础上进行反演、储层反演技术是精细油藏描述技术中不可或缺的关键技术（图3）。

图3 井约束反演Fig.3 Inversion constrained by well

2.3　地震解释技术

地震构造描述的主要任务是要确定圈闭构造特征和构造发育史，提供油藏的空间几何形态、断裂展布和组合关系、圈闭类型等油藏的格架信息（图4）。

三维地震是油藏构造模型研究的最有力技术手段，具有其他方法不可取代的优势，主要有以下一些先进的解释技术。

2.3.1　相干体技术

滤波－振幅包络－一阶导数－相干体，这种技术的特殊之处在于突出了不连续性，比地震水平切片的地质解释更直观。尤其是断层解释更客观、更细致。此外，对河道砂体及裂缝的预测也有独特的作用。目前相干体技术已成为三维处理的质量控制手段，确定偏移速度场、偏移算法、比较处理流程的合理性及三维连片效果的工具（图5）。

2.3.2　断层自动追踪

利用蚂蚁追踪功能自动追踪断层（图6）。

2.3.3　三维可视化技术

三维可视化技术是用于显示描述和理解地下和地面诸多现象特征的一种工具。它被广泛地应用到地质和地球物理学及工程地质等领域，它既是描绘和了解模型物的一种手段，也是数据体的一种表征形式。作为地震资料解释手段的三维可视化技术主要包括：①构造可视化、②地层可视化、③振幅可视化、④信息的综合可视化。

图4 构造特征研究Fig.4 Study of structural characteristics

图5 相干体分析Fig.5 Analysis of coherent body

2.4　三维构造模型建立

利用测井数据、钻井数据和各种属性层面趋势图采用序贯高斯模拟算法进行确定性和随机性属性等资料建立油藏属性模型，使用3D相模型或3D地震属性约束属性建模，多种方法交错使用，建立三维物性模型（图7）。

利用序贯指示模拟、基于目标体的建模、截断高斯模拟、神经网络模拟、适应性河流相模拟、分级相带多种方法建立沉积相模型。分析各时期相带空间分布，分析沉积演化历史。作为油藏属性建模的相控条件如孔隙度建模、应用各种趋势及多参数约束建模。

图6 自动构造解释模块功能示意图Fig.6 Schematic diagram of automated structural interpretation module function

图7 三维构造模型建立功能示意图Fig.7 Schematic diagram of 3-Dstructure model

2.5　储层横向预测与目标优选技术

储层预测研究是在地震构造描述和沉积相等的研究基础上，对储层进行厚度展布、物性参数定量分布研究和预测。储层预测技术包括地震属性分析、微地震相分析技术、地震资料反演技术、油气检测技术等[22-52]。

2.5.1　地震资料属性分析技术

地震属性是对地震波几何学、运动学、动力学或统计学特征的具体测量。目前用于储层预测中主要是地震波动力学信息，且对地震反射波振幅、相位、频率和吸收系数等参数的研究和应用最多。这些都与地层的岩性、物性、厚度及其含油气性有关系，通过地震处理手段分别从地震反射信号中提取地震反射波动力学信息，并结合井下资料进行综合解释，即可不同程度地达到储层横向预测的目的。

2.5.2　微地震相分析技术

微地震相分析技术是对某一目的层所对应的反射波同相轴的物理参数（振幅、频率、极性）和几何特征进行分析，并与已知井下目的层岩性与储层物性相结合，以建立反射波特征与目的层岩性及其储层空间展布特征之间的关系，进而指导对研究区内目的层岩性及其储集体空间分布的预测。

2.5.3　地震反演技术

地震反演是根据地表地震观测资料，用已知地质和钻井、测井资料为约束条件，借助各种数学方法对地下岩层物理参数求解的过程。波阻抗和速度反演是地震反演的核心，在储层预测中得到了广泛的应用，并且有较好的预测效果。

2.5.4　目标优选

地震属性的聚类分析进行储层预测、通过地震体透视功能优选目标、提取目标体的包络，产生目标体、对优选出的目标体进行重采样、基于模型中的有利目标设计靶点及井轨。

2.6　油藏描述的主要软件

油藏描述软件系统主要由Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等油藏描述软件及计算机工作站或微机组成。

Petrel—综合利用了地质学、地球物理学、岩石物理学和油藏工程学等学科来实现全三维环境下的地震解释、地质解释、建模和油藏工程研究等工作，实现油藏的优化管理。综合了地震资料解释、测井分析、地质综合研究、地质建模、数值模拟的一体化平台，适用于各种油藏类型。利用多资料综合分析，可以精确描述油气藏及其孔渗饱等属性参数的空间分布，计算其储量、定量估算风险性、优选模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成生产数据和数值模拟器，发现剩余油藏和隐蔽油藏，从而降低开发成本，提高效益。Petrel应用了各种先进技术：强大的构造建模技术、高精度的三维网格化技术、确定性和随机性沉积相模型建立技术、科学的岩石物理建模技术、先进的三维计算机可视化和虚拟现实技术。提高了对油藏内部细节的认识，精确描述透视油藏属性的空间分布，计算其储量和误差、比较各风险开发模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成油井生产数据和油藏数模结果、发现剩余油藏和隐蔽油藏，从而极大地降低开发成本。

Discovery—微机一体化油藏描述软件，是美国Landmark公司在Windows环境下开发的产品，无论地质情况简单还是复杂，Discovery能提供一整套有效的工具，把地质研究、地震解释、测井分析、开发生产动态管理集成到一个完整的解释系统中，形成微机一体化油藏描述平台。具有以下特性：

新的地层柱管理，用户可以根据需要选取所需要的地层名称建立适用于本工区需要的地层柱；批量修改WellBase图层，增加了OpenWorks常用的井符号；多次完井数据输入，进行地层名称与其他生产数据匹配时可以参考兴趣区域，曲线数据也可以用GXDB进行数据库管理。生产数据分析功能，可以进行产量预测，并且可以生成以下三种图件：生产油、气、水随时间变化图、生产油、气、水与累计产量变化图、P/Z与累计产气量变化图，并将生产曲线落到平面图上。

可以制作测井曲线图层，用户自定义显示井段、模版等；增强的绘图工具；增强的数字化功能：可以让用户使用数字化桌，在GeoAtlas的图层中直接进行断层、等值线、数据点等线条的数字化；在GeoAtlas增加了一个井信息工具，可以通过移动鼠标来观察在WellBase、Prizm、Zonem anager、GMA等中存储的井信息；新增了一个图层检查修改功能，它允许用户通过网络修改编辑在服务器上较大的图层；增强隐闭图层，在以前版本中也可隐闭图层，但是一张图上有多个隐闭图层会使系统运行速度降低，在新版本中有多张隐闭图层也不会使系统运行速度下降；在IsoMap中的一些新功能，如Zmap格式数据输入直接生成AOI图层；强制数据点等值线；可以用数据点进行图层运算等。

根据井曲线进行井间颜色（或岩性）充填的功能；新增了井位索引图和曲线上浮的功能；新增用户自定义的光栅文件或第三方软件提供商提供的光栅文件的输入输出接口；增强智能选择工具，可对层位、断层、注释等任意选择；其他的功能增强：如在井间的界线上添加断层名和地层名、注释可任意旋转、在投影剖面上划弯曲的虚线等。

TVDSS井深显示方式，在新增的测井显示道上可以显示Zonemanager中的属性；在Prizm曲线模版中新增了一个矿资道（Minerals Track），这个道用来显示矿物之间的比例（如3＆4矿物模型）；新增加了一个曲线编辑菜单，这个菜单包括曲线拷贝、曲线删除、剪切曲线最大值或最小值、给曲线改比例、曲线滤波（平滑曲线、方波化曲线、三角化曲线）以及内插曲线等。并且每项功能可以应用于一口或多口井，也应用于全井段或指定井段；在二维地震解释中新增一个层位多Z值，这样可以很好地进行逆断层的层位解释；新的时深选项。

二维地震解释中成图与等值线的增强；修改了工作流程，增强了易用性；在MapView、Isolmap、Quick Map中的炮点上显示速度和深度。在二维工区中进行层位深度网格化，新的等值线管理器可以进行；易用性增强：可以生成、存贮以及恢复测线闭合差校正的流程，扩展了快捷键，自动二维测线排序，断层、层位滚动，建立断层面图层，输出层拉平的SEGY数据，给二维地震数据加EBCDIC数据头，在自动追踪时确定追踪的振幅最大/最小范围值。

SeisVision地震模块中对应于WellBase中多地层柱功能，在SeisVision中也可以选择相应的地层柱进行显示。简化了增加井位和分层的导向操作。增加了变面积剖面覆盖波形显示的方式。增加了生成深度域地震数据体的功能。在底图上可以高亮显示用于时深转换的参考井。

3　油藏描述技术发展趋势

3.1　四维地震技术

在油藏开采过程中，储集层孔隙流体的温度、压力及组分会产生变化，影响储集层的体积密度及地震速度，从而影响反射波的振幅及传播时间。在油田开发过程中，隔一定时间进行一次三维地震观测，每次观测的测试位置、野外参数、处理参数都不相同，然后比较前后的地震记录，就可以知道地下油、气、水分布的变化，得到流动体系、油气运移比较精确的空间图像。四维地震正在成为当前和今后监测油藏动态和描述油藏的一项新技术：①监测油田注水开发过程中气顶变化、底水推进以及油、气、水分布范围。②监测热采等人工措施的作用范围。热蒸汽到达的部位地层温度升高，地震波传播速度变慢，引起地层反射系数、透射系数以及地震波的振幅和到达时间改变，根据这些标志可以监测热蒸汽推进的前缘[54]。

3.2　储集层物性动态变化空间分布规律研究技术

通过研究储集层沉积相与物性关系，分析储集层在三维空间中的连续性和物性变化特征，对各种分析化验资料，特别是注水开发后的密闭取心资料以及开发动态资料进行研究，结合吸水剖面、产液剖面和C/O 比等测试资料，从储集层基本特征、注入水与地层流体的物理化学作用、地层温压变化、油水渗流机理及影响因素等方面，可研究注水开发后储集层结构的变化规律和油水分布特征[2]。

3.3　高分辨率层序地层学的应用

多学科交叉是未来石油工业发展的方向，也是解决石油勘探开发中各种技术问题的必由之路。作为一项成功的工业技术，高分辨率层序地层学运用于油藏描述也促进了油藏描述的完善和发展[38]。层序地层学的核心在于确定等时地层格架以及时间地层框架内沉积地层的分布类型。在一个基准面旋回变化过程中形成的岩石单元是一个成因地层时间单元，通过基准面旋回的识别和等时对比，分析不同级次的陆相地层内部结构特征，建立高分辨率的地层框架，根据低级次旋回特征进行局部地层精细对比，可以为精细油藏描述提供基础[53～56]。随着钻井、地震、测井技术的发展，运用高分辨率层序地层学将地质、测井、地震进行一体化处理解释来解决油藏问题将是未来的发展方向[55]。

参考文献

[1]王 志章，石占中等.现代油藏描述技术[M].北京：石油工业出版社.1999

[2]申本科，胡永乐，田昌炳.油藏描述技术发展与展望[J].石油勘探与开发.2003,30（4）:78～81

[3]张一伟.陆相油藏描述[M].北京：石油工业出版社.1997

[4]徐守余.油藏描述方法原理[M].北京：石油工业出版社.2005

[5]魏忠元，张勇刚.现代油藏描述技术的特点及发展动向[J].特种油气藏.2004,11（5）:5～7

[6]张先进，向立飞，冯涛等.油藏描述技术发展、特点及展望[J].内蒙古石油化工.2006（3）:130～132

[7]刘素芹，张加友，鞠秀叶等.油藏描述技术在胡庆油田应用的探讨[J].内蒙古石油化工.2002（28）:197～199

[8]李中冉，牛彦山.测井约束储层反演在低渗透油藏描述中的运用[J].大庆石油学院学报.2004,12:89～91

[9]肖阳，朱敏等.测井约束反演技术在油藏描述中的应用[J].石油地球物理勘探.2001,36（5）:633～639

[10]陈建阳，于兴河，张志杰等.储层地质建模在油藏描述中的应用[J].大庆石油地质与开发.2005,24（3）:17～19

[11]裘怿楠，陈子琪.油藏描述[M].北京：石油工业出版社.1996

[12]付德奎，冯振雨，曲金明等.剩余油分布研究现状及展望[J].断块油气田.2007,14（2）39～42

[13]吴胜和，李文克.多点地质统计学理论、应用与展望[J].古地理学报.2005,2,137～144

[14]冯国庆，陈军，李允等.利用相控参数场方法模拟储层参数场分布[J].石油学报.2002,23（4）:61～64

[15]冯国庆，李允.应用序贯指示模拟方法模拟沉积微相[J].西南石油学院学报，2001,23（2）:124

[16]黄尚军，祝杨，宋志强.油藏数值模拟技术现状与发展趋势[J].油气地质与采收率.2002,9（4）:69～72

[17]李军，郝天珧.油气储层随机模拟方法综述[J].地球物理学进展.2006,21（2）:458～464

[18]李少华，张昌民，张柏桥，等.布尔方法储层模拟的改进及应用[J].石油学报.2003,24（3）:78～81

[19]冉建斌，李建雄，刘亚村.基于三维地震资料的油藏描述技术和方法[J].石油地球物理勘探.2004,39（1）:102～112

[20]贾爱林，郭建林，何东博.精细油藏描述技术与发展方向[J].石油勘探与开发.2007,34（6）:691～695

[21]姜香云，王志章，吴胜和.储层三维建模及在油藏描述中的应用研究[J].地球物理学进展，2006,21（3）:902～908

[22]黄维德.油气预测与油藏描述[M].南京：江苏科学出版社.2004

[23]胡向阳，熊琦华.储层建模方法研究进展[J].石油大学学报（自然科学版）.2001,25（1）:107～112

[24]李顺明.Zarzaitine油田海底扇沉积微相建模[J].断块油气田.2007,14（3）:31～33

[25]李少华，张昌民，张尚锋等.沉积微相控制下的储层物性参数建模[J].江汉石油学院学报.2003,25（1）:1～3

[26]刘振峰，郝天珧.沉积模型和储层随机建模[J].地球物理学进展2003,18（3）:519～523

[27]吕晓光，王德发，姜洪福.储层地质模型及随机建模技术[J].大庆石油地质与开发.2000,19（1）:10～15

[28]吕晓光，潘懋，王家华，等.指示主成分模拟建立分流河道砂体相模型及意义[J].石油学报，2003,24（1）:53～57

[29]穆龙新.油藏描述的阶段性及特点[J].石油学报.2000,21（5）:103～108

[30]穆龙新，裘怿楠.不同开发阶段的油藏描述[M].北京：石油工业出版社.1999

[31]潘举玲，黄尚军，祝杨等.油藏数值模拟技术现状与发展趋势[J].油气地质与采收率.2002,9（4）:69～71

[32]裘怿楠，贾爱林.储层地质模型10年[J].石油学报，2000.21（4）:101～104

[33]史小平，付洁，韩战江.开发时期油藏描述的发展趋势[J].内蒙古石油化工.2002,29:177～181

[34]王郑库，欧成华，张晶晶等.储层建模技术在油藏描述中的应用—以黑油山油田西区为例[J].天然气技术.2007,1（2）:36～39

[35]王继贤.油藏描述软件系统及其应用[M]北京：石油工业出版社.1993

[36]王家华，张团峰.油气储层随机建模[M].北京：石油工业出版社.2001.1～157

[37]吴胜和等编著.储层建模[M].北京：石油工业出版社.1999:94～101

[38]张永华，杨道庆，孙耀华.高精度层序地层学在隐蔽油藏预测中的应用[J].石油物探.2007,46（4）:378～383

[39]周路.早期油藏描述技术与应用[M].北京：石油工业出版社.2005

[40]郑丽辉，邢玉忠，赵秋忙.相控随机建模在油藏精细描述中的应用研究[J].西南石油大学学报.2007,29（6）:21～23

[41]Strebelle ional simulation of complex geological structures using multiple point statistics[J].Mathematical Geology,2002,34（1）:1～22

[42]Strebelle S,Journel oir modeling using multiple point statistics[C].2001

[43]JefCaers Stochastic Reservoir Characterization Using Multiple point statistics[A].In:Proceeding soft the IAMG 99,Fifth Annual Conference of the International Association for Mathematical Geology[C].LipparsSG,et al,1999.467～472

[44]tistical history matching under training image based geological model constraints[A].2002

[45]Deutsch,:Geostatistical Software Library and User's Guide,2nded[M].NewYork:Oxford University-Press,1998.104～109

[46]ALLMENDGER e and forword modeling of trishear fault-propagation ics.1998,21:1026～1031

[47]Haldorsen H H,Damsleth stic .1990,（4）:404～4121

[48]Geehan GW et ical prediction of shale continuity in Prudhoe Bay Field,Reservoir o:Academic Press,1986,435～444

[49]Matheron G,Beucher H,De Fouguet Cet ional Simulation of the geometry of flurideltaic :SPE Annual Conference,1987,591～599

[50]Journel A G,Posa teristic behavior and order relations for indicator Geology,1990,22（8）：685～718

[51]Joumel A G,Isaaks ional indicator simulation:application to a Saskatchewan uranium Geology.1984,16（7）:655～718

[52]Jornel A G,Alabert F ng on spatial connectivity of extreme-valued atributes:stochastic indicator modes of reservoir 1823.1988,34～145

[53]Emanuel A S,Alameda G K,Behrens R A et oir performance prediction method based on fractal .1989,（8）:311～318

[54]霍进，四维地震技术在稠油开采中的应用[J].石油勘探与开发，2001,28（3）:80～82

[55]胡咏，于兴河，达江.高分辨率层序地层学在油藏描述中的运用[J].中国西部油气地质.2005,l（2）:198～202

[56]车树立，基准面原理在古地理分析中的应用[J].石油勘探与开发，1999,26（3）:39～41

Technology and Its Development In Reservoir Description

Zhong Guangjian

（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）

Abstract:Reservoir description technology is used to descript and predict the 3-dismention characteristic of technology is based on analyzing geological data,geophysical data,well data,test data,including geological technology,seismic technology,logging technology and computer technology Petrel,Discovery,RMS,Earth Vision and SMT are the main softwares,Petrel is the most popular soft ware of them Dseismic technology,the application of high resolution sequence stratigraphy and the study of reservoir dynamic variation are the tendency of reservoir description technology.

Key words:Reservoir description;4D seismic;High Resolution Sequence Stratigraphy