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数字油田软件系统架构研究

中国石油信息化建设经过“十一五”的快速发展，已由基础建

设阶段跨入到应用提升阶段，纵观各专业现在在用信息系统，经

历了从无到有、从初级到高级的历史性跨越。但面对错综复杂的

业务关系，仅从上游信息系统来说，尚未达到理想的期望目标。

后面从数字油田整体考虑，基于业务规则、信息集成、信息

共享和工作协同的理念，有了构建数字油田统一软件系统平台的

设想，结合最新的信息技术的发展，以下出了建立未来数字油

田统一软件系统平台的架构方法。

数字油田是油气工业信息化发展的必然

结果。1991年，在《OilGasJournal》杂志

上出现了智能油田（SmartField）词汇及其

论述，这可被认为是数字油田概念的起源。

1998年，美国前副总统戈尔在一次演讲中首

次提出了数字地球（DigitalEarth）概念。

1999年，大庆油田首次提出数字油田

（DigitalOilField）概念。源于对数字油田目

标的期望差异性，国际各大油公司对数字油

田的描述和实施都存在一定的差异性，还

数字油田取了不同的名字，如：Smart

Oilfield（Shell）、i-Oilfield（Chevron）、e-

Field或FieldoftheFuture（BP）、DigitalOil

FieldoftheFuture（Schlumberger）等。

数字油田软件系统总体架构设计

1.数字油田软件系统架构设计理念

1)应具备敏捷性

数字油田软件系统应具备良好的可扩展性，可快速反应企业经

营环境的变化，能够迅速完成企业所需的新的应用开发与部署。

2)是资源共享与工作协同系统

数字油田软件系统建立硬件、软件、数据、知识等资源的共享

环境，为专业技术专家、企业管理专家建立方便、灵活的协同工作

环境。

3)是实时系统

数字油田统一软件系统将油气勘探与开发过程中的资料处理流

程设计为实时处理过程，强调不同专业的工程师能够快速、动态地

获得和共享数据信息，建立动态数据管理与应用环境，并据此动态

掌握和实时控制油田生产过程和经济活动。

4)应该循序渐进的进行建设

数字油田软件系统是一种复杂系统工程，投资大，建设周期长，

可裁剪性尺度大。在数字油田软件系统架构设计中，要充分考虑这

一点，以便为不同的客户提供不同发展阶段的数字油田软件系统，

灵活实现客户的阶段目标和总体目标。

5）应遵循统一的规则

遵循统一的规则（如标准、接口等）是建设数字油田统一软件

系统平台的基础，是支撑其敏捷性、可扩展性的基本要求。

6）应具备统一的模型标准

这里的模型主要是指：A、满足业务运行、管理及相互之间联

系的业务逻辑模型；B、满足数据存储的技术数据模型；C、满足油

田可视化、虚拟化需求的三维空间模型。

数字油田统一软件系统总体架构设计

数字油田统一软件系统架构分四个层次：物理资源层、

数据资源层、业务逻辑服务框架（含SOA框架和云计算框

架）、应用层。

1）物理资源层

物理资源主要是指计算机、存储器、网络设施、传感器等，其

中传感器特指信息传感器，用于信息的采集与收集。

在物理资源层，支撑技术主要涉及计算机技术、数据存储技术、网

络通信技术、信息传感技术等。

2）数据资源层

数据资源层涉及业务规范、业务逻辑、业务数据、空间数据，

以及元数据及数据库等。

数据库一般包括专业数据库、勘探开发主数据库、业务管理数

据库、区域研究项目数据库、数据仓库等。

在数据资源层，支撑技术主要涉及业务建模、数据建模、元数

据、数据库、专业数据管理、空间数据建模等技术。

3）业务逻辑服务框架

业务逻辑服务框架是数字油田统一软件系统架构的核心构件，

只要遵循业务逻辑服务规则和统一的SOA规范构建的业务系统或信

息系统，均能很方便地嵌入到该框架中，实现敏捷地装配和信息集

成。

支持业务逻辑服务框架的核心技术包括统一的SOA架构规范及

组件开发及装配技术，此外，云计算技术可作为支撑业务逻辑服务

框架的新的选件。

4）应用层