信息集成技术在数字油田系统建设中的应用

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:王娜
[导读] 通过论述数字油气田建设的主要内容,分析了集成技术在数字油气田建设中的重要性,
        王娜
        中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司信息中心 138000
        摘要:通过论述数字油气田建设的主要内容,分析了集成技术在数字油气田建设中的重要性,并重点阐述了插件式集成解决方案的实现过程。插件式集成框架在数字油气田应用系统集成方面进行了实践应用,取得了较好的应用效果,解决了独立分散、业务功能专一的油田业务软件的集成问题,形成了具有多种数据服务方式和勘探开发决策支持功能的数字油气田应用系统,能够满足油田勘探开发一体化的应用需求。插件式集成框架具有较好的通用性,能够解决其它领域的应用集成问题,同时,又由于它具有较强的扩展性,因此,数字油气田应用系统能够满足日益增长的油田业务功能的集成需求。
        关键词:数字油气田;勘探开发一体化;应用集成;框架
        1数字油气田建设的主要内容
        数字油气田概念的定位决定了数字油气田建设的主要内容包括:数据集成、地下关键信息的虚拟、以平面GIS、三维可视化技术、数据查询为基础的信息综合展示、应用集成、实时监测、实时分析决策、实时优化等。这些建设内容涵盖了多源异构数据集成、业务软件应用集成、关键地质体的三维可视化、实时分析决策、智能化等关键技术;同时还包括了一项重要的应用成果:数字油气田应用系统,它是集成了通用查询、主题查询、定制查询、三维可视化导航查询等多种数据服务方式,以及开发方案编制、油藏动态分析、勘探井位部署、生产过程决策等油田勘探开发主体业务功能的综合型应用系统。数字油气田建设是一项复杂的、长期的工程,需要分阶段、有步骤的进行,数字油气田技术的升级换代可以划分为三个层次:一是信息资源整合,实现灵活多样、快捷便利的数据综合服务;二是在攻克三维可视化、GIS导航、应用集成等关键技术的基础上,实现勘探开发一体化的业务应用;三是利用实时监测、实时分析决策、实时优化等高端技术,实现智能化数字油气田。目前,胜利油田已建立了完善的数据存储和数据应用体系,并储备了信息资源整合、数据综合服务、三维可视化表示、GIS导航等关键技术,但各业务应用相对独立,导致勘探开发过程中的业务衔接不好,可见,胜利的数字油田建设正处于勘探开发业务应用集成的关键时期。
        2集成解决方案——以插件式集成技术为例
        针对数字油气田建设过程中的集成应用需求,设计了插件式集成解决方案,它适合解决独立分散、业务功能专一的各种业务软件的集成问题,而且实现快、成本相对较低、可扩展性好。
        2.1基本原理
        插件式集成是把独立、分散的应用程序或服务改造成一个独立的插件,集成框架预先留出接口,把插件挂接在集成框架上,这样,这些插件应用程序就能装载到同一个服务容器内,使它们能够在统一的界面平台上运行,用户体验就像是同一个应用系统里实现了不同功能,同时,通过插件通讯技术实现各个应用程序间的数据交换和消息通讯。插件式集成框架是实现系统集成功能的成熟的框架体系,它负责对插件提供公共的服务,并实现对插件的管理。插件式集成技术采用的是面向对象和面向服务的思想,它为应用程序的功能扩展提供的无限的想象空间。而插件式集成框架能在提供新功能时不必重新发布程序,人们也可以根据自己的需要来开发新的功能在插件集成框架中扩展来满足自己的业务功能需求。
        2.2集成解决方案
        插件式集成解决方案框图如图1所示,它主要包括两部分,一部分是插件式集成框架;另一部分是插件。服务端采用云技术实现对插件服务的管理;用户通过统一交互界面使用各种插件应用程序的功能,统一交互界面在表现形式上就是一个包装好的外壳,实现插件的装载、卸载,它的内部实现插件通讯的细节,并为插件提供界面风格、窗体样式等各种公共服务;外部应用程序通过实现插件接口功能、订阅和发布消息、设置启动界面等工作后编译成插件,即可装载到集成平台上,不用时可随时卸载。
        
        
        2.3插件式集成框架
        良好的插件式集成框架的特点是:插件的装载卸载方便、插件程序改造的代码改动少、能支持不同粒度的服务或应用的集成、功能重用性好、可扩展性好、安装部署容易。插件式集成框架解决了订立契约、加载插件、提供公共服务、管理插件、进行通讯等五个方面的技术问题。
        (1)通过接口订立契约,使遵循规则的插件能够被加载契约是集成框架与插件之间进行交互的依据和凭证,框架必须声明有什么功能可被插件使用,插件必须满足何种条件才能被加载。反之,插件必须要知道框架提供什么样的功能,才能将自己的功能融入到框架体系中。通常使用接口或抽象类订立契约,在插件式集成框架中使用接口订立契约,因为集成框架是在满足服务的基础上来提供附加的插件功能,就这一点来说,接口更灵活,更容易扩展。
        (2)动静态加载机制相结合实现插件
        的加载静态插件加载机制是客户端应用开发人员将自己特色的服务(非共享式服务)采用配置文件添加插件应用,客户端在集成框架启动之前分解该XML配置文件,加载服务。
        在集成框架启动之前,桌面端门户的服务容器通过远程服务加载器和Dispatcher调用指定的信道到通用服务器抽取服务信息。插件动态加载机制是在程序集运行时加载插件,将插件下载到客户端指定的目录,集成框架启动时,搜索插件并实现加载。
        2.4实现插件
        应用软件必须遵循一定的规则才能成为插件,并加载到集成框架中,这一过程即为插件的实现过程。由于集成框架封装了大量的功能代码,并抛出了插件接口、服务接口、通讯接口等,使得应用程序的插件代码改造变得非常容易。只需在应用程序源代码中添加插件类,实现插件接口的加载、卸载和启动三个方法,即可实现插件;若要实现插件间的消息通讯,可以通过前面介绍的订阅和发布消息事件的方式来实现。
        3插件式集成框架在数字油气田中的应用
        根据数字油气田应用系统的业务应用需求,结合胜利油田现有应用系统的使用状况,利用插件式集成技术对开发井网部署、新区规划方案设计决策、新区产能建设方案决策、老区效果及潜力分析、油藏开发动态分析、探井生产运行管理、开发案例库、勘探井位部署、勘探生产过程决策等12个模块进行了集成。数字油气田应用系统实现了勘探开发信息综合展示和业务的一体化应用。数据综合服务提供了主题查询、用户定制查询、主题查询、三维导航查询等多种查询手段,提高了数据查询效率和灵活性。勘探开发决策支持功能涵盖了勘探井位部署、探井生产管理、勘探生产过程决策、开发井位部署、油田开发方案设计等油田的主体业务,能够满足勘探开发综合研究的业务应用需求,具有较好的推广应用前景。目前井网部署、新区规划方案决策、新区产能建设方案决策、老区开发效果分析、勘探井位部署、勘探生产过程决策、开发案例库等7个应用模块已在油田生产中实际应用,并初见成效。
        4结语
        插件式集成框架能很好的解决分散独立的应用软件的集成问题,而且具有成本低、实现周期短、可扩展性好等优点,通过插件式集成解决方案在数字油气田建设中的实例应用所取得的效果,进一步表明插件式集成框架的合理性、有效性和实用性。此外,插件式集成框架本身与石油行业的特点无关,具有普遍适用性,能够推广应用到其它领域。
        参考文献
        [1]祖兆研.基于插件的软件架构原理分析.中国科技论文在线
        [2]严坤,倪桂强等.基于AOM和插件模式的轻量级框架研究.计算机技术与发展,2010,(10)[3]陈翥.插件体系结构软件的原理和实现.科技传播,2010,(18)
       
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