（地球探测与信息技术专业论文）测井数据库管理系统的设计与开发.pdf

谊面 捅要 开发测井数据库管理系统，可使得测井数据能够及时方便地存储到数据库中，对实 现测井数据的共享查询和应用、从根本上提升测井数据的管理水平具有重要意义。 本论文详细介绍了测井数据库管理系统的研制和开发过程及主要技术环节。在数据 库设计基本规程指导下，根据测井数据的特点及其应用范围，从软件需求分析入手，对 测井数据库设计中的概念设计、逻辑设计、数据字典设计及主要数据表设计等进行了详 细分析说明。 根据这些设计思想，在v c + + 平台上利用s o ls e r v e r 数据库系统开发了测井数据库管 理系统。该系统功能上主要包括录入、查询和管理等几个子模块。利用录入子模块，用 户可以针对不同的油田单位录入、修改、删除井数据、测井野外施工数据、测井设计数 据、测井评价数据和测井曲线等数据；用户可利用查询子模块对各种测井数据进行模糊 或精确查询；在用户管理子模块中，可以设置或修改用户信息、对数据库进行备份、还 原等操作，并针对不同的用户设立了不同的权限等级，既保证了系统的安全性，又方便 了用户操作。 在v c + + 平台下为各种功能模块开发了相应的用户界面，便于用户对数据库内容进行 浏览、查询、录入和修改等操作，满足数据库的基本应用和管理。对软件总体设计思想、 功能模块划分、管理界面设计等设计和开发过程进行了详细说明，并对软件开发中涉及 的一些难点进行了分析，给出了解决办法。 关键词：测井，数据库管理系统，设计与开发，c + + ，s o ls e v e r d e s i g n i n ga n dd e v e l o p i n go fd a t a b a s em a n a g es y s t e mf o r w e l ll o gd a t a h ez h e n g ( g e o p h y s i c a lp r o s p e c t i n ga n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db ys e n i o re n g i n e e rs h o ux i a n g y u n a b s t r a c t t h er e a l i z a t i o no ft h em a n a g e m e n ts y s t e mi nw e l ll o g g i n gd a m b a s ec a nm a k eu s c o n v e n i e n t l ys t o r ew e l ll o g g i n gd a t ai n t od a t a b a s ei nt i m e i ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c et o r e a l i z es h a r i n gi n q u i r ya n da p p l i c a t i o n ，t ou l t i m a t e l yi m p r o v et h em a n a g e m e n tl e v e li nt h e d a t ao fw e l ll o g g i n g t m sp a p e ri n t r o d u c e st h er e s e a r c ha n dt h ep r o c e s s e si nd e v e l o p i n gt h em a n a g e m e n t s y s t e mi nw e l ll o g g i n gd a m b a s ea n ds o m eo t h e rt e c h n i c a ll i n k si nd e t a i l u n d e rt h e d i r e c t i v er u l e so ft h ed e s i g n i n go fd a t a b a s e ，a n da c c o r d i n gt ot h ef e a t u r ea n dt h ea p p l i c a t i o n r a n g eo fw e nl o g g i n gd a t a , t h ep a p e re x p o u n d st h ec o n c e p td e s i g n i n g ，l o g i cd e s i g n i n g ，d a t a d i c t i o n a r yd e s i g n i n ga n dm a i nd a t at a b l ed e s i g n i n gi nw e l ll o g g i n gd a t a b a s ef r o mt h e s o f t w a r en e e do fa n a l y s i s a c c o r d i n gt ot h e s ed e s i g n i n gi d e a s i td e v e l o p st h em a n a g e m e n ts y s t e mi nw e l l l o g g i n gd a t a b a s eu s i n gt h ed a t as y s t e mo fs q ls e r v e rw i t ht h eh e l po f t h ep l a t f o r mo fv c + + n l ef u n c t i o no ft h i ss y s t e mc o n t a i n sr e c o r d i n g r e s e a r c h i n ga n dm a n a g i n gd a t a u s e r sc a n r e c o r d ，m o d i f ya n dd e l e t ew e l ld a t a sb yt h er e c o r d i n gs u b s c h e m a , a l s ot l l e yc a nu s et h e s e a r c h i n gs u b s c h e m at o s e a r c ht h ed a t a se x a c t l yo ri n t a n g i b l y u s i n gt h em a n a g e m e n t s y s t e m ，u s e r sc a ns e to rm o d i f yt h eu s e r s i n f o r m a t i o na n ds a v e ，r e v e r tt h ew e l ld a t a s t h e y h a v ed i f f e r e n tp o p e d o mi no r d e rt oa s s u r es e c u r i t yo ft h es y s t e m d u r i n gt h ed e s i g n i n go ft h ew h o l es y s t e m ，i t so v e r a l ls t r u c t u r e ，d a t af l u i da n dm o d u l e f u n c t i o n sa r ei n t r o d u c e d e x c l u s i v e l y a t t h es a m et i m e ，i ta n a l y z e ss o m ed i f f i c u l t i e s c o n c e r n i n gt os o f t w a r ed e v e l o p m e n ta n di t ss o l u t i o n st ot h e s ed i f f i c u l t i e s k e y w o r d s ： w e ul o g g i n g ；d a t am a n a g e m e n ts y s t e m ；d e s i g n i n ga n d d e v e l o p i n g ；c + + ： s q ls e r v e r 关于同意使用本人学位论文的授权书 中国科学技术信息研究所是国家科技部直属的综合性科技信息研究和服务 机构，是国家法定的学位论文收藏单位，肩负着为国家技术创新体系提供文献保 障的任务。从六十年代开始，中国科学技术信息研究所受国家教育部、国务院学 位办、国家科技部的委托，对全国博硕士学位论文、博士后研究工作报告进行 全面的收藏、加工及服务，迄今收藏的国内研究生博硕士论文已经达到1 0 0 多 万册。 学位论文是高等院校和科研院所科研水平的体现，是研究人员辛勤劳动成果 的结晶，也是社会和人类的共同知识财富。为更好的利用这一重要的信息资源， 为国家的教育和科研工作服务，在国家科技部的大力支持和越来越多的专家学者 提议下，中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司承担并开发建设 了中国学位论文全文数据库的加工和服务任务，通过对学位论文全文进行数 字化加工处理，建成全国最大的学位论文全文数据库，并进行信息服务。 本人完全了解中国学位论文全文数据库开发建设目的和使用的相关情况， 本人学位论文为非保密论文，现授权中国科学技术信息研究所和北京万方数据股 份有限公司将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服 务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留在其他 媒体发表论文的权利。 论文题目：测羞塑塑症笪理丕统丝遮过皇五筮 毕业院校：史国虿迪太堂l 堡丕2 毕业时间：2 q q 2 生1 2 旦 论文类型：博士论文 口 硕士论文 博士后研究报告口同等学力论文 授权人酶戈 日期：2 0 0 9 年 囫 口 1 2 月8 日 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数掘是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：盆丝 日期：2 0 0 9 年1 1 月 1 0日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他 复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：盈垒 指导教师签名： 日期：2 0 0 9 年1 1 月1 0 日 日期：2 0 0 9 年1 1 月1 0 日 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第一章前言 1 1研究背景及意义 测井数据是测井服务公司的最终产品，是油田勘探开发必不可少的宝贵资源，是建 设数字油田的关键信息之一。测井业务及测井数据的应用贯穿于油田勘探开发的全过 程。 除了为油田生产提供单井储层评价结果和其它一系列地质及工程参数等主要应用 外，在单井精细评价、多井综合评价、测井约束反演、油藏描述和动态数值模拟等多种 综合应用中都要用到大量的测井数据。随着测井技术的发展和油田勘探开发由粗放型向 精细型转变，一方面测井资料所解决的问题越来越多，另一方面综合地质及工程应用越 来越普及，对测井数据的使用频率越来越高，使得测井数据供需之间的矛盾越来越突出。 鉴于目前测井数据管理水平与各种业务对测井数据需求日益增长之间的矛盾日益突出 的现实，对测井业务和测井数据的现状进行统一地分析和设计，建立起勘探开发一体化 的综合测井数据库系统，已成为当务之急。 在测井数据标准化的基础上，利用现代化的数据库和网络技术、管理方法和手段， 建立测井数据库管理系统。使得测井数据能够及时方便地存储到数据库中，实现测井数 据的网络共享查询和应用，从根本上提升测井数据的管理水平，改变测井数据管理相对 落后的传统工作方式，保证测井数据的完整性和一致性，使测井业务的各个环节共享测 井数据。使勘探、开发共享测井数据，充分发挥测井数据这一宝贵资源应有的作用，提 高油臼的整体信息化服务和应用水平，更好地为油田勘探开发的生产经营、管理和科研 服务，达到降低勘探开发成本、提高总体经济效益的目的。 1 2国内外发展动态 随着计算机技术的不断发展成熟及测井技术的发展，使测井数据库管理系统突破了 传统的人工管理方式，朝着网络化、集成化、智能化方向发展，为油田单位提供综合的 信息服务。 目前，存在多种测井数据库管理系统，比如采用v b 语言开发的测井数据库等。但 是，采用c + + 语言开发的测井数据库则基本没有。由于采用v c 开发平台开发系统比较繁 琐，故前人一般选用较为容易的开发平台及开发语言。然而，c + + 语言有它独特之处， 并且m f c 中a d o 是目前在w i n d o w s 环境中比较流行的客户端数据库编程技术。a d o 是建 第一章前言 立在o l ed b 底层技术之上的高级编程接口，因而它兼具有强大的数据处理功能( 处理 各种不同类型的数据源、分布式的数据处理等等) 和极其简单、易用的编程接口，因而 得到了广泛的应用。这也可以说明最近2 0 多年中，为什么c + + 和v c 开发平台一度成为 开发商品化软件时使用最广泛的语言和开发平台。这种语言给开发人员提供了大量灵活 的进行底层控制的能力，并且采用c + + 开发的系统性能比较稳定。特别是c + + 特有的面向 对象的思想，符合人们通常的思维方式；从分析到设计再到编码采用一致的模型表示具 有高度连续性；软件重用性好，便于后期维护人员维护。 1 3主要研究内容 本论文主要是针对油田大量测井数据的管理问题，设计开发了测井数据库管理系 统，主要对研究内容包括测井数据库的系统设计、功能设计和开发以及用户界面的设计 开发等。 ( 1 ) 测井数据库系统设计 主要依据数据库设计的基本要求和相应的规范，确定了测井数据库设计的基本原则 和设计思路；根据测井业务特点和数据流程进行了软件需求分析；进一步，在需求分析 基础上对测井数据库系统的概念设计、逻辑设计、数据字典和各种数据表设计进行了详 细分析，并进一步对数据库软件的设计与开发进行了详细说明。 ( 2 ) 测井数据库功能设计 本次开发的测井数据库从功能上主要包括录入、查询和管理等几个子模块。利用录 入子模块，用户可以针对不同的油田单位录入、修改、删除井数据、测井野外施工数据、 测井设计数据、测井评价数据和测井曲线等数据；用户可利用查询子模块对各种测井数 据进行模糊或精确查询；在用户管理子模块中，可以设置或修改用户信息、对数据库进 行备份、还原等操作，并针对不同的用户设立了不同的权限等级，既保证了系统的安全 性，又方便了用户操作。 ( 3 ) 数据库操作用户界面开发 根据系统设计和功能设计，在v c + + 平台下开发了本软件系统，为各种功能模块开发 了相应的用户界面，便于用户对数据库内容进行浏览、查询、录入和修改等操作，满足 数据库的基本应用和管理。 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第二章数据库设计基本规程 数据库设计是建立数据库及其应用系统的核心技术，它是指利用现有的数据库管理 系统，构造最优的数据模式，建立可用的数据库和应用系统，以便能够有效地存储数据， 满足各种用户的应用需求，包括数据需求和处理需求。数据库设计是大型的工程项目， 应遵循统一的规范设计方法来进行。 2 1 设计原则 2 1 1 专业数据库设计的基本原则 1 ) 数据的共享性。数据的共享是建立数据库的最基本动因，数据库建设要强调多 种应用、各个业务单位共建共用，共享数据服务。 2 ) 数据的整体观念。数据库存储、管理和操作的对象是数据，和设计其他系统一 样，必须具有整体的观念。 3 ) 数据库设计要与应用系统设计相结合。数据最终总是通过应用系统来满足用户 的需求，在设计数据库结构时，应充分考虑应用系统的要求。 4 ) 结构特性和行为特性密切结合。要充分了解对数据的处理和使用两个层面的特 性，在整个设计过程中要把结构( 数据) 设计和行为( 处理) 设计紧密结合起来，同时考虑 数据及其处理，便于系统达到整体最优。 5 ) 数据库设计应面向数据，而不应面向处理过程。只要专业的性质和目标不变， 其数据类相对是稳定的，而处理过程是经常变化的。对于专业数据库来说，一切操作都 是对数据类的数据输入和数据输出。 6 ) 设计“主题数据库”，而不是“应用数据库 。“主题数据库”是共享的、一致的、 本来意义的数据库，它面向业务主题，而不是面向应用程序，所以数据独立于程序，数 据本身基本稳定，不会随应用系统的变化而改变。“主题数据库”强调分析各业务层次 上的数据源，要求数据从源头就地采集、处理、使用和存储，以及必要的电子传输、汇 总，必须保证数据一次一处录入，杜绝数据多次录入，造成数据重复。“主题数据库 应当由多个“基本表组成，“基本表具有原子性、演绎性和规范性。 7 ) 关系模型规范化。设计完成的关系模型的好坏直接影响到数据库的使用性能。 对于关系模型而言，在设计过程中要尽量满足第一范式( 1 n f ) 、第二范式( 2 n f ) 和第三范 式( 3 n f ) 的要求。 第二章数据库设计基本规程 2 1 2 测井数据库设计原则 基于以上基本原则，针对测井行业特点，进一步对测井数据库设计中的一些基本原 则进行简要说明。 1 ) 测井数据库设计的数据库以方便测井数据的源头录入为根本。数据录入是数据 查询应用的基础，源头录入的最终体现是将数据录入工作纳入生产过程进行控制，这也 是保证入库数据质量和时效性的根本措施。 2 ) 以测井业务为主线，勘探、开发统筹兼顾。深入了解和分析测井业务现状，是 做好数据库设计的基础；从测井业务本身来看，无论是测井野外施工、测井资料解释、 还是后续的数据和资料的存档管理，并无严格的勘探、开发之分；相对而言，野外施工 中的测井施工和非测井施工、资料处理中的裸眼井解释和套管井解释之间的区别要更为 明显。勘探、开发利用测井数据仅仅是目的不同而己，勘探是为了“储量”，开发是为 了“产量 ，从测井数据来看，尤其是其逻辑特征，没有什么区别。所以，从测井业务 出发，统筹兼顾勘探开发的问题，只是把本不该割裂的东西统一起来。 3 ) 以新井数据为主体，同时兼顾老井数据。在设计数据结构时以业务和数据流为 主线，使新数据的录入工作可以方便地在数据源点进行，以使下面的业务环节能及时地 共享数据；老井数据由于其时间跨度大、规范性差( 不同时期有不同的规范) 、井口数 多、数据( 描述性数据) 收集困难等特点，决定了它们不可能全部按新井数据的录入方 式入库，而这部分数据又属于数据库必要内容，因此在设计时必须为这些数据的录入留 有余地。 4 ) 测井管理信息、地质信息一并考虑。管理信息和地质信息( 主要指测井业务所 产生的井筒地质数据) 是相伴而主、不可割裂的有机体，管理信息中包含了对地质信息 的必要说明。而更为重要的是该系统要支持生产管理方面的应用。 5 ) 最终的数据模型与具体的应用无关。最终建成的测井数据库系统是为所有可能 的测井数据应用提供综合服务，而不是为某一项或某几项应用提供专项服务。因此数据 的组织应以测井数据属性的内在联系为依据，进行逻辑模型设计和物理存储设计。 6 ) 适当的超前设计，以满足将来的应用需求。测井技术的发展日新月异，测井资 料所解决的地质问题、工程问题等也越来越多，应用范围越来越广，适当地考虑将来的 数据应用需求，进行必要的超前设计，是延长测井数据库系统生存期，降低总体建设成 本的重要措施。 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 2 2设计阶段划分及设计思路 2 2 1 设计阶段划分 结合软件工程生命周期的概念，可以将数据库系统的设计步骤分为如下七个阶段 ( 如图2 一l 所示) 。 规划 j ， 需求分析 设计局部视图 上 综合视图 设计逻辑结构 上 优化逻辑结构 设计物理结构 上 评价物理结构 上 数据库实施和试运行 上 数据库运行和维护 _ i _ 一 早 概念分析阶段 数据库实施阶段 _ 一 数据库运行维护阶段 3ie一 图2 - 1 数据库设计过程1 4 1 1 ) 数据库规划阶段。主要进行的工作是可行性分析及确定系统的目标和范围。 2 ) 需求分析阶段。数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求( 包括数据和处 理) 。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步，需求分析的好 坏直接影响整个数据库的建设速度与质量。 3 ) 概念设计阶段。概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进 行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体d b m s 的概念模型。 4 ) 逻辑设计阶段。逻辑结构设计是指将概念结构转换为某个d b m s 所支持的数据模 型，并对其进行优化。 5 ) 物理设计阶段。物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结 构( 包括存储结构和存取方法) 。 6 ) 实施阶段。在本阶段，设计人员运用d b m s 提供的数据语言及其宿主语言，根据 第二章数据库设计基本规程 逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行 试运行。 7 ) 数据库运行维护阶段。数据库正式投入运行后，要不断地对其进行评价、调整 和修改。 上述数据库系统的设计过程既是数据库设计的过程，也是数据库应用系统的设计过 程。在整个设计过程中，数据库的设计和对数据库中数据处理的设计需要紧密结合起来， 相互参照，相互补充，从而达到相互完善的目的。本论文工作中的测井数据库设计与开 发即遵循了以上设计过程。 2 2 2 测井数据库设计思路 根据以上对总体设计阶段的划分和简要分析，设计和建立测井数据库时采用的基本 思路是： 以测井业务流和数据流为基础，导出基本的测井数据库概念模型，对概念模型按内 在属性进行分类归并等处理转换为逻辑模型，通过测井数据应用需求对逻辑模型进行验 证补充，同时在逻辑结构的设计中参考并兼顾勘探、开发数据库现有的结构。设计方案 严格按照规范的数据库工程设计方法从数据库的概念结构、逻辑结构、物理结构等几个 方面进行分析和设计。如图2 - 2 所示。 图2 - 2 测井数据库设计思路 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第三章软件需求分析 需求分析也就是分析数据库中需要存储哪些测井数据，这些数据有不同的来源、不 同的精度，既包括原始测井数据，也包括各种级别的处理结果数据等。通过需求分析， 对测井业务流和数据流进行详细的分析，以此确定数据库系统的建设原则和数据流程， 为数据库系统的设计和开发打下良好基础。 3 1测井业务及数据需求 贯穿于油田勘探、开发的测井业务，主要包括现场施工作业( 裸眼井测井、套管井 测井、v s p 测井、射孔、井壁取心、工程作业等) 和测井资料处理解释( 包括测井资料 预处理、储层评价、产能评价、地层倾角分析、成像处理和解释、盖层评价、生油岩评 价、固井质量评价、动态监测和工程检测等) 。 ( 1 ) 测井业务流和数据流 测井业务部门和岗位设置、主要业务环节流程和产生数据，如图3 - 1 所示。 生产管 理调度 生产 准备 工 现场掩 工作业 工 现场转 换编辑 收尾、 li 回厂i； 丁垴 ( a ) r 测井数 据解编 资料评l ； 价准各i ； 1 擅 数据ii 预处理ii 垴 数据 ii 处理 ii j 营 ( b ) i _ j 弩 fh 、 ( b ) 说啊：韭务流 数据流一 ( 2 ) 测并业务流程说明 图3 - i 测井业务流和数据流 7 南 罄蝎竖 第三章软件需求分析 测井业务流程顺序为生产调度管理、生产准备、现场施工作业、现场转换编辑、收 尾回厂、资料验收评级、测井数据解编、测井资料评价准备、测井数据预处理、测井数 据处理、测井资料解释评价、测井资料解释质量审核、测井资料和数据提交、测井数据 和资料的存档、维护及管理。现场施工作业包括裸眼井测井、套管井测井、v s p 测井、 射孔、井壁取心和工程作业。 生产调度管理部门依据合同或测井施工通知单( 测井通知单和射孔通知单 等) 要求，安排任务。施工队按施工需要进行生产准备( 准备仪器、材料和资料) 。到 达现场后，进行施工准备和数据准备( 生产需要的数据) 并按相关操作规程完成施工任 务。现场转换编辑好录取的资料后收尾回厂，按规定交付资料。 测井原始资料( 包括明记录、数字记录) 经室内质量检验员验收、登记，解释员将 数据解编、转换成处理系统所需格式的原始数据并收集相关资料，进行预处理和数据处 理、解释，绘制相关图件；质检合格后将资料、数据进行存档、交付使用。 ( 3 ) 测井数据流程说明 测井数据产生于各测井业务环节，基本数据流程为： 生产调度管理和生产准备过程产生施工任务数据、施工队伍情况、仪器刻度数据等 管理数据；现场施工作业、转换编辑形成测井采集仪器校验数据，自然电位、自然伽马、 声波时差等裸眼井测井曲线数据，碳氧比、磁性定位、声波幅度等套管井测井曲线数据， v s p 测井曲线数据和施工日期、施工队号、施工环境( 井筒液、示踪剂j 施工条件等) 等施工基础信息数据；收尾回厂后提交施工过程、施工环境和施工结果等的施工描述信 息数据。 经资料验收评级得到单条测井曲线或射孔等施工结果的资料评级数据( 如质量等级 分为优等、合格、不合格) ，测井原始数据经过数据解编和预处理产生各条曲线相对深 度一致、用于处理解释的标准原始测井数据文件并提交保存，对测井数据进行处理、解 释、质量审核，得到处理系统、处理程序、处理井段、处理序号等处理、解释基本数据， 孔隙度、渗透率、含水饱和度等的成果曲线数据和解释结果数据、说明信息、解释报告 等结论数据，质检合格后提交全部测井数据。 文献详细介绍了测井数据流程。 3 2系统建设原则及数据流程 测井数据库系统的建设原则是：总体规划、统一实施；统一标准、快速推进；数据 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 全面、入库准确；先搭框架、逐步深入；建设、使用、完善相结合，力争在最短的时间 内体现出系统建设的效果。 由于测井数据库管理系统的数据流程图十分复杂，因此我们按照系统的观点，采用 自顶向下的结构化方法，通过分层的数据流程图( 简称d f d ) 来实现测井数据库管理系统 的数据流程分析。数据的流程一般是按照系统设计时用户对数据进行处理的时候数据的 走向来决定的，系统的总体数据流程图如图3 - 2 。 图3 - 2 测井数据库管理系统流程简图 9 第四章测井数据库详细设计 第四章测井数据库详细设计 根据前述数据库设计的基本规程和阶段划分，本章主要对测并数据库的概念结构设 计、逻辑结构设计、数据字典设计和数据表设计进行分析说明。 4 1概念结构设计 测并数据的核心内容是测井原始曲线数据、测井成果曲线数据和测井解释结论数据 等井筒地质信息，这些井筒地质信息( 数据对象o b j e c t ) 是分别由测井野外施工、测井 处理、测井解释等“施工活动 ( a c t i v i t y ) ，这些“施工活动”信息是对“数据对象 的有效描述，没有这些描述信息，井筒地质信息就没有了根源，从而无法应用。 按测井数据源来看“测井施工 ，除了能够直接产生地质数据的裸眼井、固井、套 管井和v s p 测井施工外，还有不能( 或不能直接) 产生地质数据的井壁取心、射孔和工 程作业等施工。文献【1 】【2 】对这部分进行了相关介绍。 井篱b 一舅舞麓工 掩工数据卜叫舞并强处瑾 甬缸f 函蕊i t o ，一 裸眼测井，套管测井， 井壁取心，射孔、工 程作业、v s p 作业等 深度校正 环境较正 成票数据 h 舅井解释l户、 叠回仑，法丽l 罢g e 譬o r j m 意m e r ，i，e x p r e s s ， i 测井曲线数据ll 多个处理方法和程序 图4 1测井数据库概念结构设计 根据上述设计思想，通过对测井业务现状和数据现状进行了认真细致的分析和抽 象，确定了一系列概念模型，并将它们大致分为下列三类。 ( 1 ) 测井业务核心数据模型 测井业务核心数据主要包括裸眼井测井施工数据、固井质量测井施工数据、套管井 测井施工数据、测井原始曲线数据、测井资料评价数据、测井处理成果曲线数据和测井 解释结果数据等。 ( 2 ) 测井业务一般数据模型 包括测井施工设计数据、电缆地层测试数据、井壁取心施工数据、射孔施工数据、 工程作业数据、v s p 施工基础数据、v s p 解释成果数据、井间电磁和声电成像测并数据 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 等。 ( 3 ) 测井业务相关数据模型 其它相关的数据包括单井基础数据、钻头程序数据、套管程序数据、井壁取心描述 数据、射孔数据以及试油成果数据等。 根据以上确定的概念模型，分析它们之间的内在联系，并进行了必要的取舍和归并 后，结合实体关系图( e - r 图) 表示出各种测井数据实体的关系，为下一步工作打好基 础。 4 2 逻辑结构设计 ( 1 ) 逻辑结构设计 根据以上确定的概念模型，分析它们之间的内在联系，并进行必要的取舍和归并后， 转换为基于s o ls e r v e r 数据管理系统的逻辑结构，生成了测井数据库的逻辑模型：共 3 2 个基表组成，共计4 2 0 个数据项，定义了3 2 个数据字典表，共计1 2 7 个数据项。 在设计中遵循数据源头录入原则，从测井业务流程出发，按各环节测井数据的内在 联系组织数据结构。 数据模型覆盖面广，不仅满足勘探开发测井业务的生产及管理需要，而且满足各种 综合应用对测井数据的需求，为勘探开发共享测井数据打下良好的基础。 在测井数据结构设计中，力求使新结构既能充分反应测井业务，又要兼容现在的勘 探开发库；既能按照业务流程，实现新井数据的及时、准确录入又要兼顾老井资料的数 据；既能满足应用的开发需要，又要兼顾勘探库和开发库已开发的的应用软件；还充分 考虑历史数据和将来可能的数据需求，使数据模型具有足够的可扩展性，可满足过去、 现在甚至将来的测井存储需求；使测井业务上下环节在第一时间内共享数据成为可能， 为提高工作效率，更好地为油田勘探开发服务创造条件。 ( 2 ) 数据体描述信息说明 一维、二维、三维测井数据体通常为：“深度”、“时间 或“方位 ，通过类型、起 始值、结束值、间隔值、数值单位区分具体的数据体( 比如，“间隔值 字段为0 值时， 代表非等间隔采样，该维的数值存放在对应的数据体中对应数据的开始位置) 。 数据体存放的是测井曲线的工程值，这些工程值以浮点类型为主，曲线工程值的类 型与数据库服务器宿主机的相应数据类型相匹配。 在数据录入时，为了剔除冗余、节省空间，应该去掉测井曲线首、尾的空值段，而 在数据下载时则应根据不同的数据文件格式或要求设定相应的空值，如一9 9 9 2 5 或 第四章测井数据库详细设计 0 0 0 0 1 等。 4 3 数据字典设计 数据字典也属于逻辑模型的重要组成部分。为了规范数据录入工作，保证数据的一 致性和查询应用的方便，在上述核心模型数据项的填写规定，大量定义了数据字典表， 比如：测井施工队、施工类型、地面仪器、下井仪器、原始曲线、处理系统、处理程序、 成果曲线、解释成果等，也属于逻辑结构设计的重要内容，而且这些字典表的内容是测 井业务中相关技术规范的集中体现。 数据字典设计的基础是测井数据标准研究工作，标准研究的内容包括：测井曲线名 称、代码、量纲标准的研究，测井曲线数值( 取值范围、无效值、空值) 标准的研究， 测井的地面系统、下井仪器编码标准化研究，处理系统、处理解释软件及其输入输出编 码标准的研究。 在所有的数据字典中，下井仪器、原始曲线等最为关键，最具有难度，而且工作量 最大，由于所用测井设备生产商众多，他们大都各有自己的标准，个别的甚至没有标准， 有关服务项目、下井仪器、曲线名称等信息规范起来很困难。生产商有标准的，只能采 用，无标准的只能临时编码。本论文研究过程中，收集、整理并归纳了大量资料及相关 信息，完成了数据字典的设计工作。在将来软件的使用过程中，随着新设备或标准的不 断投入使用，该项工作将存在一个不断补充或修正的过程，以满足生产需要。 测井数据库数据字典表共有3 0 个，其表类别、表名称见表4 3 - 1 ，每个数据字典表 的数据项及填写规定见表4 3 - 2 至表4 3 - 3 1 表4 3 - 1 测井数据库数据字典名称及表名称代码表 序号表类别表名代码表名称 l 其他 o m _ j j d w局级单位代码 2其他 d m _ e j d w二级单位代码 3其他 d my t 油田代码 4其他 d mr g s z h d w 人工数字化单位代码 5其他 d mj x 井型代码 6其他d m _ j b 井别代码 7其他 d m j t y l x井筒液类型代码 8 测井 d m - x j y q 下井仪器代码 1 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 9测井 d ms g l x 施工类型代码 1 0测井 d ms g l x 数据介质类型代码 1 l测井d m - s j j l g s 数据记录格式代码 1 2测井 d md m x t 地面系统代码 1 3 测井d ms g d 施工队代码 1 4测井 d my s o x 原始曲线代码 1 5测并 d mc l x t 处理系统代码 1 6测井 d mc l c x 处理程序代码 1 7 测井d m - c g q x成果曲线代码 1 8测井d m - c c j s j l储层解释结论代码 1 9测井 d mg j z l j l 固井质量结论代码 2 0测井 d mw l x 维类型代码 2 1测井 d m _ t g j s g f s套管井施工方式代码 2 2测井d m _ c j s g s j l b 测井施工设计类别代码 2 3测井 d m _ j b q x f s井壁取心方式代码 2 4测井 d m _ j b o x o井壁取心器代码 2 5测井d m s k s g f s射孔施工方式代码 2 6测井d m _ s k q l x 射孔枪类型代码 2 7测井 d m s k d l x射孔弹类型代码 2 8测井 d m c z d z g c f s垂直地震观测方式代码 2 9测井 d m c z d z z y l x垂直地震震源类型代码 3 0 测井 d m _ c z d z j s l x垂直地震接收类型代码 表4 3 - 2 局级单位代码( d m j j d w ) 数据项目字段宽小数 蕈 主外非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b zv a r c h a r3 2 第四章测井数据库详细设计 表4 3 - 3 二级单位代码( d m f l j d w ) 数据项目 字段 宽小数单主外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m c v a r c h a r 3 2 局级单位代 3 j j d w d m c h a r 3 码 4 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 4 油田代码( d m _ y t ) 数据项目字段宽小数 苴 主外非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 二仁r d m ，、k 一 3 l 旧 ll a i 。 2 名称 m cv a r c h a r3 2 二级单位代 3 e j d w d m c h a r3 码 4 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 - 5 人工数字化单位代码( d m _ r g s z h d w ) 数据项目字段宽小数单主 外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 - 6 井型代码( d mj x ) 数据项目字段宽小数单主 外 非 序号类型备注 名称名称度 位 位 键键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 7 井别代码( d m j b ) 数据项目 字段 宽小数 单主 外 非 序号 类型备注 名称名称 度 位位键 键空 1 井别i d i dc h a r 3 2 代码 d m c h a r3 1 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 3 名称 m cv a r c h a r3 2 4类型代码 l x d mv a r c h a r3 5 井别类型j b l x v a r c h a r 3 2 6 来源 l y c h a r1 表4 3 - 8 井筒液类型代码( d m _ j t y l x ) 数据项目字段 宽小数单主 外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3备注b zv a r c h a r 3 2 表4 3 - 9 下井仪器代码( d mx j v q ) 数据项目字段 宽小数单主外非 序号 类型备注 名称名称度位位键 键空 l 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r 3 2 3 生产商 s c s v a r c h a r 3 2 4 功能描述 g n m s v a r c h a r 1 2 8 5 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 - 1 0 施工类型代码( d m _ s g l x ) 数据项目字段宽小数单主外非 序号类型 备注 名称名称 度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 分类 f l s v a r c h a r 3 2 4 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 - 1 1 数据介质类型代码( d ms j j z l x ) 数据项目字段宽小数单 主外非 序号类型 备注 名称名称 度位位键 键 空 1 代码 d m c h a r 3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b zv a r c h a r 3 2 口 一各一_ 团凿豳 式一宽一 ，格工 录一 一记一型一 据一类一 数一 一 蚩 表工 一目一 巫丑 第四章测井数据库详细设计 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 1 3 地面系统代码( d m _ d m x t ) 数据项目字段宽小数单主 外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键 空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 生产商 s c s v a r c h a r 3 2 4 功能描述 g n m s v a r c h a r 1 2 8 5 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 1 4 施工队代码( d m _ s g d ) 数据项目字段宽小数单主外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 公司名称g s m cv a r c h a r3 2 局级单位代 4 j j d w d m c h a r3 码 5 备注b zv a r c h a r3 2 表4 3 1 5 原始曲线代码( d m _ y s q x ) 数据项目字段宽小数 堕 主 外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 备注 b z v a r c h a r 3 2 表4 3 1 6 处理系统代码( d m _ c l x t ) 数据项目字段宽小数单主 外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 ， 2 名称 m cv a r c h a r3 2 3 版本号 b b hv a r c h a r3 2 4 运行环境y x h j v a r c h a r 3 2 1 6 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 5 生产商 s c sv a r c h a r3 2 6 处理格式 c l g sv a r c h a r3 2 7 投产日期t c r q d a t e t i m e 8 功能描述 g n m s v a r c h a r 1 2 8 9备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 1 7 处理程序代码( d mc l c x ) 数据项目字段宽小数 蓖 主外 非 序号类型备注 名称名称度位位键 键空 1 代码 d mc h a r3 2 名称 m cv a r c h a r3 2 处理系统代 3 c l x t d mc h a r3 码 1 0 2 4 输入曲线s r q x v a r c h a r 4 1 0 2 5 输入参数 s r c sv a r c h a r 4 2 0 4 6 参数隐含值 c s y h zv a r c h a r 8 1 0 2 7 输出曲线s c q x v a r c h a r 4 8 功能描述 g n m s v a r c h a r 1 2 8 9 备注 b zv a r c h a r3 2 表4 3 1 8 成果曲线代码( d m _ c c 4 ) x ) 数据项目字段宽小数单 主外非 序号类型 备