基于模型驱动的中国石化企业数据中心模型架构

中国石化油田企业数据中心建设面临不断变化的业务需求和新技术变化.提出基于模型驱动的中国石化企业数据中心模型架构,包括业务模型、逻辑数据模型和物理数据模型,建立业务模型与逻辑数据模型、逻辑数据模型与物理数据模型之间的转换方法.由于逻辑数据模型具有业务无关性和平台无关性,因此可满足不同的业务专业需求,适应不同的数据库产品.为支持模型驱动模式,建立数据元管理系统和相应的模型驱动工具.该模型架构应用于中国石化勘探开发数据模型标准化、油田企业数据中心及数据服务平台等建设,取得满意效果.     

“数字油田”的设计与应用

本文研究了数字地球在油气勘探开发和油田管理决策中的具体应用--数字油田 ,并详细分析了数字油田的相关技术和应用领域。     

基于井位部署业务的勘探开发领域业务过程本体构建

为解决勘探开发领域知识提取和共享问题,以井位部署业务为例,将过程本体思想引入勘探开发领域,形成勘探开发领域过程本体及其框架;借鉴过程本体在其他领域的构建方法,利用勘探开发领域的业务模型形成的统一标准的数据资源,提出勘探开发领域的业务过程本体的构建方法。该结果对勘探开发领域知识库和勘探开发决策支持系统建设有一定的借鉴作用。     

“玻璃油田”建设与油气勘探开发信息化

探讨了“玻璃油田”与“数字油田”的关系,针对油田勘探开发及其信息化方法和技术的特殊性,详细阐述了“玻璃油田”
建设的思路和若干关键技术问题:深部探测技术、三维地震数据智能解释技术、四维“数字油藏”表征与分析技术、四维数字油气成
藏模拟技术、三维可视化技术、虚拟现实技术、增强现实技术等;最后指出了“玻璃油田”建设将为油田勘探开发信息化带来的发展
前景。      

西部最大的油田从“数字化”迈向“智能化”

一个普通的油田技术人员只要敲击几下键盘，进入统一的应用系统访问入口，就可以尽情在“数字新疆油田网站”所提供的庞大专业信息数据中“冲浪”。这个刚刚投入运行的网站功能强大，分生产指挥、应用集成、数字勘探、数字评价等14个板块，并汇集了中国石油新疆油田分公司全部108套应用系统。半个多世纪以来，该公司负责了中国第一个大油田——克拉玛依油田的勘探开发。据新疆油田分公司介绍，网站还为用户提供了统一认证、在线咨询、技术支持、权限申请、动态信息发布、应用系统介绍等多种服务。“数字新疆油田网站”标志着克拉玛依油田由“数字油田”进一步迈向“智能化油田”。2009年2月，新疆油田分公司“数字油田”系统正式投入使用，标志着我国第一个数字化大油区全面建成。工业和信息化部副部长杨学山评价说：“这是国内唯一的、全面的油田数字化体系。”所谓“数字化油田”，就是通过各种数据的集成，把实体的油田放到计算机和网络上，整个油田可以通过计算机呈现出来。1993年，克拉玛依油田信息化建设起步，用7年时间才完成数据采集、整理工作。2000年，大规模数据建设和信息平台开发首战告捷，提出“数字化油田”标准。2008年，新疆油田公司实现了档案资料桌面化、业务工作桌面化、数据正常化、系统集成化和生产自动化。     

海上低渗透油田特点及开发策略探讨

目前海油低渗探明储量和低渗的产量分别占海油总探明储量和总产量比例虽然小,但在海油实现5 000万t年产后稳产阶段所起的作用将会越来越大。对于海上10～50 mD之间的一般低渗为主要考虑的勘探开发对象,当渗透率是5～10 mD之间的特低渗油田时需要优选出构造相对简单、储层比较连续的区块开发;对于复杂断块特低渗透油田和小于5 mD的超低渗油田,在目前海上经济技术条件下暂不具备勘探开发条件。在海上低渗透油田开发中需考虑压裂、注水的综合应用,尽量采用水平井和分支井开发,并且在开采过程中注意低渗储层的保护。     

油田建设过程中数据管理的ArcGIS分析应用

数字油田是解决当前油田建设中数据冗余的一个有效途径。本文结合大庆油田勘探、开发与建设过程中存在的数据量大、共享困难等问题,对大庆油田的基于统一共享平台的各种空间数据及其他非空间数据共享问题进行了分析,并给出了基于ArcGIS产品的油田数据管理与共享问题的解决方案。     

基于数字高程模型的公路勘察设计

根据公路勘测设计的特点,阐述了数字高程模型(DEM)的概念和特点以及数字高程模型的建模方式,讨论了适应于公路勘查设计的数字高程模型数据采集方法等问题,总结了数字高程模型在公路勘察设计中的应用。     

一种基于点云提取微地形对象的方法

在分析微地形特点以及现有网格DEM在表述微地形中存在的不足的基础上,提出了面向对象的数字高程模型,给出了该模型的形式化描述和以点云为数据源构建面向对象数字高程模型过程中采用的对象边界的识别、特征保持的点云疏化、基于属性近似的网格约化及对象识别等关键步骤的方法.并以实例证明了此过程的可行性.     

空间信息要素模型可视化的设计模式与应用

GIS系统的实现是一个相当复杂的过程,分层次模块化的方法被广泛采用,同时应用设计模式更加简单方便地重复使用成功的设计和体系结构,更有利于GIS系统的开发和重构。本文通过对描述地理信息系统空间信息模型中要素模型的几何体结构分析,充分运用和组合各种设计模式,在要素可视化设计和实现中,探讨要素组织采用组合模式与访问者模式相结合的形式,实现异构几何体的聚集访问;要素可视化的实现总体上采用合成模式与绘制采用策略模式相结合的形式,实现要素与绘制的有机分离及各种绘制形式的充分支持。这种结构的好处在于不但能很方便地实现Open GIS中有关要素几何体的抽象规范和相应的实现规范,而且能使系统结构清晰、模块分明,组织自然,有利于系统的开发、维护和扩展。     

基于对象流的地缘环境时空分析模型

地缘环境时空分析是对地缘体、地缘关系及地缘结构进行的解析、评价和预测,是把握地缘环境空间特征、关联关系演化规律的重要途径。本文采用文献研究、类比归纳、建模研究等方法,提出地缘环境对象是地理信息世界中对现实地缘环境实体抽象后的数字化表达,地缘环境对象流是对象间物质、信息和能量数据交互过程的总称,与地缘关系间存在映射关系,对地缘环境态势和演化过程具有关键作用。在对地缘环境对象流相关概念和内涵解析的基础上,探讨了地缘环境对象流的数据表达与组织方法,构建了地缘环境分析模型,模型从地缘环境系统构成出发,将地缘环境对象流的分析逻辑和数据模型结合,分别建立地缘环境对象流分析原理的逻辑表达及地缘环境对象化数据组织体系,在数据支持下利用数据分析算法来确定地缘环境对象与地缘关系间的映射函数,实现面向应用场景和具体问题的地缘环境分析。本文对地缘环境分析模型进行了验证,以“印太地区”地缘经济环境分析为例,基于2009—2018年该区域经济水平排位前10的国家经济数据,进行了地缘经济实体特征的抽象、贸易对象流的数据表达与组织、数据分析及地缘关系测度,分析了贸易流的时空变化过程、地缘影响力以及地缘关系群组等,验证了模型在面向具体场景的地缘环境分析中的有效性。     

三维钻孔应变的力学模型

讨论了两个问题：（１）三维圆孔问题的力学模型。论证了常用的平面弹性力学圆孔问题的钻孔应变公式并不能满足三维弹性力学平衡方程。为此重新推导出三维空孔问题的解，进而可得到有底空孔、有底耦合封固、有底顶头加力等几种边界条件的钻孔应变解。（２）在边界条件上，实际地球潮汐形变应力与三维圆孔问题力学模型的应力有差异。论证了在目前钻孔应变测量的精度情况下，边界条件的这一差异不影响三维圆孔问题力学模型在应变固体潮中的应用     

基于期望值模型的注水管网摩阻因数反演

为对油田注水管网摩阻因数进行反演求解,将注水管网节点部分未知压力设为随机参数,建立注水管网管道摩阻因数反演的一类随机优化模型———期望值模型;给出利用随机模拟技术和遗传算法求解期望值优化模型的数值方法.通过对理想注水管网进行反演求解,验证模型的合理性和算法的可行性.     

多粒度时空对象建模的基本内容与方法

多粒度时空对象数据模型是全空间信息系统的基础,构建多粒度时空对象数据模型是全空间信息系统的核心任务。分析了多粒度时空对象建模的基本内容,包括基本概念、基本流程、关键问题等。在此基础上提出了多粒度时空对象建模的5种基本方法,并分析了每种建模方法的主要特点和适用范围。     

对数功率谱法计算磁性体顶底深的若干问题

对数功率谱法是计算磁性体顶深、底深的常用反演方法之一。该方法简单、计算速度快,并且不需要预先知道磁性体的磁化率。本文对该方法在实际资料处理时遇到的一些问题做了进一步的研究。通过对计算磁性体顶深、底深的误差分析,证明计算顶深的精度较高。对于非均匀磁化模型,作者推导出其谱公式,这与均匀磁化模型的谱公式近似相等,从而证明对数功率谱法计算磁性体顶、底深度不受非均匀磁化影响。三度磁性体的二度近似计算也是完全可靠的。 最后,计算了山西省太原盆地磁性体顶深,其结果与已有的地质、地球物理资料相符合。     

海洋信息服务聚合平台应用研究

以当前海洋信息集成国内外的研究现状和存在的问题为背景:以海洋信息集成、业务整合的迫切需求,以及海洋地理信息系统的发展为驱动;以基于Mashup的信息聚合技术和Web服务技术为支持,提出了海洋信息服务聚合平台的体系框架.研究了面向聚合应用的海洋信息服务模式和基于Mashup的海洋信息服务的聚合方法.最后以海洋信息服务聚合...     

基于不同地质模式下稠油油藏变速驱波及规律实验研究

南海东部海相砂岩稠油油藏普遍具有胶结疏松、强底水、隔夹层分布复杂、采出程度低等特点,现有的常规水驱油实验无法准确描述稠油单井波及规律。基于PY油田稠油地质油藏特征,设计了改进的底水平板水驱物理模拟实验,考虑储层韵律、隔夹层发育规模以及提液时机,综合研究单井的波及规律和稠油采出程度。实验结果表明:①均质韵律和正韵律储层发育隔夹层,将原来的底水驱动变为次生边水驱动,发育隔夹层井距越长,对底水锥进抑制作用越强,同时,受重力分异作用,多次控幅提液后,可将下部过渡带、中上部中、小孔喉内以及隔夹层附近的剩余油受效驱替出来,能提高单井波及系数。其中,特高含水期采取4级变速控幅提液后波及系数总体可提高34.1%~54.9%;Z1680均质韵律储层和Z1610正韵律储层通过多次控幅提液,实际日产油提高至提液前2~3倍,生产效果良好。②对于极差为5~10的反韵律储层,顶底部渗透性差异大,易在顶部形成高渗通道,层内隔夹层发育长度和提液方式变化,对波及范围影响不大,Z1640反韵律储层通过多次控幅提液,生产效果变化不明显。研究成果可为不同地质模式稠油油藏产液结构优化以及提液方式制定提供解决方案。      

多粒度时空对象动态行为表达模型与方法研究

对具有动态变化特征的空间实体的描述,除了表达其内在属性外,还应包括动态行为。传统GIS把空间对象内在属性和动态行为分开建模本质上是一种基于地图的静态建模思想,而多粒度时空对象把行为能力作为对象的固有属性,是区别于其它对象的一个重要特征,使得全空间信息系统能够描述具有认知和行为能力的“活”的地理实体。本文针对具有规则化动态变化特征的时空实体的描述与表达,从多粒度时空对象的角度,阐述了多粒度时空对象动态行为的表达思路,提出了多粒度时空对象个体和对象世界的动态行为表达模型,为全面认识和表达空间对象动态变化提供了新的视角。针对动态行为多属性交错改变、多对象复杂联动、多过程动态自主的特点,为开展多粒度时空对象动态行为实际建模,本文归纳了动态行为改变内在属性的4种不同方式,并分别基于动力学、规则、数据挖掘和智能体4个方面对动态行为的表达方法进行了探讨。最后,结合实际应用进行了实证分析,结果表明对空间实体内在属性和动态行为一体建模,不再需要设计额外的数据模型,行为与对象不再分离;采用统一的动态行为表达模型,行为不仅与对象是解耦的,而且是通用的、可继承和复用的;对象不同行为的组合,可以描述空间实体复杂的动态变化的过程,为全空间信息系统中对象行为建模提供了有益经验和借鉴。     

基于多源数据和船舶停留轨迹语义建模的港口目标识别

港口目标识别是海事船舶监管的重中之重,船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）所获取的船舶活动信息,可为港口目标识别提供高时相和高精度的船舶航行数据。为了探究AIS数据在港口目标识别中的应用,提出一种基于多源数据和船舶停留轨迹语义建模的港口目标识别方法。通过数据挖掘和语义信息增强构建船舶停留轨迹语义模型,识别船舶港口停留轨迹;建立基于随机森林的船舶停留方式分类模型,分类船舶泊位停留轨迹和船舶锚地停留轨迹,并利用空间逐级合并方法提取港口泊位和港口锚地;综合船舶泊位停留轨迹、道路、海岸线、水深、土地利用与土地覆盖等数据,顾及情景-领域知识实现港口目标识别。基于2017年96 790艘船舶的超8300万条AIS轨迹记录,应用本文方法识别南海研究区的港口目标。实验结果表明,本文方法对于船舶轨迹停留行为总体分类精度为0.9477, Kappa系数为0.8948。提取出南海研究区447个港口区域,与Google Earth影像叠加验证结果表明,提取结果均位于真实的港口影像内,相较于Natural Earth数据集中包含的南海区域24个港口点位,提取结果的完整性大大增强。因此,基于多源数据和船舶停留语义建模的港口目标识别方法对于港口目标识别具有较高的准确性和完整性。此外,该方法提取的港口区域可为基于遥感影像的港口目标识别提供靶区,从而提高大区域甚至全球范围内港口目标动态识别的效率。