一种海量地震数据库的建立方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910079850.4

申请日:

2009.03.13

公开号:

CN101493840A

公开日:

2009.07.29

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G06F 17/30申请公布日:20090729|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G06F17/30; H04L29/06

主分类号:

G06F17/30

申请人:

中国海洋石油总公司; 中海石油(中国)有限公司天津分公司

发明人:

周东红; 田立新; 沈章洪; 凌艳玺; 沈东义; 胡元凌; 郭 林

地址:

100010北京市东城区朝阳门北大街25号

优先权:

专利代理机构:

天津市北洋有限责任专利代理事务所

代理人:

江镇华

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内容摘要

一种海量地震数据库的建立方法,有如下步骤:建立刀片模块,运行于装有Geoframe和Landmark数据库的工作站,通过刀片模块读取工作站中的元数据;定义统一地质数据交换格式,针对Geoframe和Landmark软件管理的数据库中数据,制定井数据格式标准;在Geoframe和Landmark的每个独立的服务器上开发刀片式数据服务,负责管理各个数据库服务;提供数据服务接口,采用Web Service和HTTP,socket连接;增加数据访问权限,根据用户名、密码和IP地址分配不同访问权限。本发明能够直接实时读取前述两大软件的底层的数据资源,直接获取生产数据,不产生中间数据,不需要额外的系统,省去了重新建立地震数据库的建设成本和后期维护成本。

权利要求书

1.  一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,包括有如下步骤:
A、建立刀片模块,运行于装有Geoframe和Landmark数据库的工作站,通过刀片模块读取工作站中的元数据,所述的元数据包括由坐标、井斜、测井曲线、时深曲线构成的井数据、二维地震工区数据、三维地震工区数据、解释成果数据;
B、定义统一地质数据交换格式,针对Geoframe和Landmark软件管理的数据库中数据,制定井数据格式标准,均以统一的XML形式进行存储,使刀片模块的每一个刀片服务单元的同一类型返回格式都相同;
C、在Geoframe和Landmark的每个独立的服务器上开发刀片式数据服务,负责管理各个数据库服务,解析外部服务请求,分配到各个子服务中,等待子服务查询数据,最后汇总各个子服务数据,返送外部请求,所有的数据传输功能基于TCP/IP协议,利用Socket编程实现;
D、提供数据服务接口,采用Web Service和HTTP,socket连接;
E、增加数据访问权限,根据用户名、密码和IP地址分配不同访问权限。

2.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的刀片模块包括有与Geoframe和Landmark中多个类型相对应的多个类型的刀片服务单元,每一类型的刀片服务单元分三种子服务:1)井数据服务,2)地震工区以及地震数据服务,3)解释成果数据服务。

3.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的刀片模块以Web Service、TCP/IP、RPC 3种方式对外提供服务,每一刀片服务单元负责处理外部数据请求指令。

4.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的井数据格式包括:坐标、补心海拔、井斜、测井曲线、时深关系、合成记录。

5.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的C阶段包括:在Geoframe和Landmark的每个服务器上设置底层读取数据服务,通过读取每个数据服务上提供的数据信息,将结果汇总成总列表,并根据不同服务器的IP地址、不同的工区类型和工区名,混合叠加生成每个工区的唯一ID,并将所有信息在客户端申请时发送至客户端。

6.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的C阶段还包括:设立数据管理软件,在数据管理软件中集成用户名及密码管理功能,每个客户端拥有自己的用户名,不同用户拥有不同的权限,当权限受限制时,将不能访问某些工区的数据。

7.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的C阶段还包括:将所有运行Geoframe和Landmark工区的工作站都部署刀片服务单元,然后加载到刀片服务单元的服务中,也可根据需要动态卸载。

8.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的C阶段还包括:分别建立Geoframe和Landmark数据读取模块,所述的数据读取模块读取的数据包括有工区信息、井数据、地震数据和解释成果数据四大类。

9.
  根据权利要求1所述的一种海量地震数据库的建立方法,其特征在于,所述的数据服务接口都基于网络响应,支持目前流行网络访问协议,包括TCP/IP,WebService以及Http。

说明书

一种海量地震数据库的建立方法
技术领域
本发明涉及一种数据库的建立方法。特别是涉及一种用于石油地质专业海量数据读取以及针对此海量数据进行管理,能够不产生中间数据就可以直接实时读取生产数据的一种海量地震数据库的建立方法。
背景技术
地震勘探是石油勘探开发过程中至关重要的环节,地震数据是地质研究人员了解地下构造的必备数据。地震数据分为二维数据和三维数据,一个地震工区的三维地震数据体通常在10GB左右,对国内中型石油公司来说像这样的地震工区数以百计,属于海量地震数据。
目前在石油公司广泛使用Geoframe和Landmark软件来处理和解释这些地震数据,软件功能非常强大,内部结构也很复杂。底层数据是由Oracle数据库表和一些文件组成,文件格式为不可读的二进制编码。这些软件都有自己独立的数据管理模块和后台数据库,软件能处理的数据类型基本类似,主要包括井数据、地震数据、解释成果数据,但各自存储方式不同,存储格式也不一样,导致解释成果不能相互使用,即使同一软件由于版本不一样,也可能导致解释成果不能直接使用。目前国内外还没有其他公司能够直接从底层读取数据,现在可行的方法是通过第三方软件OpenSpirit从Geoframe和Landmark中分别导出,再加载到另一个软件中。通过第三方软件转换数据,不但增加中间环节,效率低,而且影响数据的一致性和实时性。
地震数据属于石油公司勘探开发的核心数据,由于地震数据和解释数据都很大,都是各家软件厂商自己定义的格式,不能对外使用。现阶段,如果油田有其他需求,通常的做法都是自己再新建一套地震数据库,但这就需要加倍的存储空间,加倍的数据维护和加倍的设备维护。很显然,这种做法造成了极大的资源浪费。目前部分石油公司所建立的地震数据库系统都独立于现有项目数据库(即由Geoframe和Landmark专业软件管理的数据库),需要开发专门数据管理和显示平台,数据管理员重新加载所有地震数据。由于每个地震体都达到10GB以上,数据类型比较多,因此加载时间比较长,同时还需要大容量硬盘(需要双倍的硬盘空间,如果考虑备份系统,则需要的容量再增加一倍,因此后期维护成本很高)。因此,独立建立的地震数据库受到软硬件和后期维护成本的限制,这种方法目前在国内外还没有得到较好的推广和使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种有效、可行、经济的能够直接读取Geoframe和Landmark两大软件的底层数据资源,不需要额外建立新的数据库,但可以拥有海量地震数据的一种建库方法。
本发明所采用的技术方案是:一种海量地震数据库的建立方法,包括有如下步骤:
A、建立刀片模块,运行于装有Geoframe和Landmark数据库的工作站,通过刀片模块读取工作站中的元数据,所述的元数据包括由坐标、井斜、测井曲线、时深曲线构成的井数据、二维地震工区数据、三维地震工区数据、解释成果数据。
B、定义统一地质数据交换格式,针对Geoframe和Landmark软件管理的数据库中数据,制定井数据格式标准,均以统一的XML形式进行存储,使刀片模块的每一个刀片服务单元的同一类型返回格式都相同。
C、在Geoframe和Landmark的每个独立的服务器上开发刀片式数据服务,负责管理各个数据库服务,解析外部服务请求,分配到各个子服务中,等待子服务查询数据,最后汇总各个子服务数据,返送外部请求,所有的数据传输功能基于TCP/IP协议,利用Socket编程实现。
D、提供数据服务接口,采用Web Service和HTTP,socket连接。
E、增加数据访问权限,根据用户名、密码和IP地址分配不同访问权限。
所述的刀片模块包括有与Geoframe和Landmark中多个类型相对应的多个类型的刀片服务单元,每一类型的刀片服务单元分三种子服务:1)井数据服务,2)地震工区以及地震数据服务,3)解释成果数据服务。
所述的刀片模块以Web Service、TCP/IP、RPC 3种方式对外提供服务,每一刀片服务单元负责处理外部数据请求指令。
所述的井数据格式包括:坐标、补心海拔、井斜、测井曲线、时深关系、合成记录。
所述的C阶段包括:在Geoframe和Landmark的每个服务器上设置底层读取数据服务,通过读取每个数据服务上提供的数据信息,将结果汇总成总列表,并根据不同服务器的IP地址、不同的工区类型和工区名,混合叠加生成每个工区的唯一ID,并将所有信息在客户端申请时发送至客户端。
所述的C阶段还包括:设立数据管理软件,在数据管理软件中集成用户名及密码管理功能,每个客户端拥有自己的用户名,不同用户拥有不同的权限,当权限受限制时,将不能访问某些工区的数据。
所述的C阶段还包括:将所有运行Geoframe和Landmark工区的工作站都部署刀片服务单元,然后加载到刀片服务单元的服务中,也可根据需要动态卸载。
所述的C阶段还包括:分别建立Geoframe和Landmark数据读取模块,所述的数据读取模块读取的数据包括有工区信息、井数据、地震数据和解释成果数据四大类。
所述的数据服务接口都基于网络响应,支持目前流行网络访问协议,包括TCP/IP,WebService以及Http。
本发明的一种海量地震数据库的建立方法,能够直接实时读取前述两大软件的底层的数据资源,直接获取生产数据,不产生中间数据,不需要额外的系统,省去了重新建立地震数据库的建设成本和后期维护成本。各石油公司只需按照常规做好现有软件数据的维护工作即可。本发明可以同时读取Landmark和Geoframe工区数据,输出统一数据格式,客户端应用方面不用再考虑数据来源是Landmark或Geoframe,有利于前端应用程序的统一。
附图说明
图1是本发明的刀片服务结构图;
图2是统一的XML格式。
其中:
11:数据请求          12:刀片服务器
13:读取模块          14:数据库
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种海量地震数据库的建立方法做出详细说明。
本发明的一种海量地震数据库的建立方法,包括有如下步骤:
A、建立刀片服务模块,运行于装有Geoframe和Landmark数据库的工作站。通过刀片服务模块能够读取工作站中的元数据,包括井数据(坐标、井斜、测井曲线、时深曲线)、二维、三维地震工区数据、解释成果数据。
具体是这样实现的:Geoframe和Landmark底层数据包括Oracle数据表和二进制文件,井数据除了测井曲线和时深曲线以外都存在Oracle数据表中,地震数据均以二进制文件形式存储在工作站的硬盘中。Geoframe和Landmark底层结构不同,而且数据格式也不一样。针对Geoframe和Landmark专门开发不同类型的刀片服务单元,每一类型的刀片服务单元分三种子服务:1)井数据服务,2)地震工区以及地震数据服务,3)解释成果数据服务。这些刀片服务单元运行于Geoframe和Landmark数据库的工作站上。
客户端的请求指令按照一定规律进行编号,且编号唯一。刀片服务单元负责处理外部数据请求指令。例如刀片服务单元接受到编号为“00000010”的指令,表示获取井坐标信息,刀片服务单元在Geoframe库中获取井坐标信息并返回;又例如,刀片服务单元接受到编号为”00000101”的指令,表示获取地震数据体信息,刀片服务单元在Landmark库中获取地震数据体信息并返回。刀片服务模块以Web Service、TCP/IP、RPC等3种方式对外提供服务,客户端只需要通过以上任意一种方式发出相关指令便可从所有数据库中提取数据。这种方式不仅仅可以加载Geoframe和Landmark数据库,也可以加载其他数据库,每个数据库都有一个对应服务,都能响应刀片服务管理驱动,并按照统一格式提交返回数据。
B、定义统一地质数据交换格式,针对Geoframe和Landmark软件管理的数据库中数据,制定井数据格式标准,包括坐标、补心海拔、井斜、测井曲线、时深关系、合成记录等数据,均以统一的XML形式进行存储。由于刀片服务单元模块读取的数据库结构不尽相同,差异很大,通过构建统一格式即可解决格式差异问题,刀片模块的每个刀片服务单元同一类型返回格式都相同。
C、在Geoframe和Landmark的每个独立的服务器上开发刀片式数据服务,负责管理各个数据库服务,解析外部服务请求,分配到各个子服务中,等待子服务查询数据,最后汇总各个子服务数据,返送外部请求。每个刀片单元可以动态从刀片服务器中注册或者卸载。
具体实现为:由于Geoframe和Landmark的数据存储在于不同的服务器上,在Geoframe和Landmark的每个服务器上设置底层读取数据服务,通过读取每个数据服务上提供的数据信息,将结果汇总成总列表,并根据不同服务器的IP地址、不同的工区类型和工区名,混合叠加生成每个工区的唯一ID,并将所有信息在客户端申请时发送至客户端。设立数据管理软件,在数据管理软件中集成用户名及密码管理功能,每个客户端拥有自己的用户名,不同用户拥有不同的权限,当权限受限制时,将不能访问某些工区的数据。当管理软件接受到客户端命令时,首先解析相关命令中带有的工区ID信息,以确定其获取的是哪台服务器上的数据,在确定有权限读取数据时,将命令发送至底层服务软件,当收到底层服务返回的数据时将其发送至客户端。所有的数据传输功能基于TCP/IP协议,利用Socket编程实现,然后分别开发Geoframe和Landmark数据读取模块。按照与刀片式服务器约定好的通讯协议格式,接收到从客户端发出的指令后,刀片服务器调用所有刀片单元,刀片单元分别从Geoframe和Landmark软件数据库中读取数据,然后将读取的数据返回给刀片服务器,刀片服务器再将数据集中统一格式后发送回客户端。数据读取模块可以读取的数据包括有工区信息,井数据,地震数据和解释成果数据等四大类。数据读取模块运行后,始终等待刀片服务器发出命令。在收到命令后,解析命令信息串,从中提取出指令和指令参数,然后依照指令和参数,查询数据库或磁盘文件获取所需数据,按照统一的格式,以XML形式返回数据。
将所有运行Geoframe和Landmark工区的工作站都部署刀片服务单元,然后加载到刀片服务单元的服务中,也可根据需要动态卸载。由于数据格式统一,因此可以统一管理不同数据库,通过这种方法不仅仅可以加载Geoframe和Landmark两大工区数据,也可以加载其它类型工区数据,这样就可以构成一个虚拟的地震数据库,如果加载静态数据和成果数据库,则可以构成一个数据仓库。
D、提供数据服务接口,采用Web Service和HTTP,socket连接。本方法提供多种数据读取模式,都基于网络响应,支持目前流行网络访问协议。
E、增加数据访问权限,根据用户名、密码和IP地址分配不同访问权限。
本发明的一种海量地震数据库的建立方法,能够直接实时读取生产数据,本发明直接读取Geoframe和Landmark两大软件的底层的数据资源,不需要额外的系统,省去了重新建立地震数据库的建设成本和后期维护成本。各石油公司只需按照常规做好现有软件数据的维护工作即可。
本发明采用的刀片数据服务如图1所示,刀片数据服务器12接收到数据请求11,根据指令,刀片数据服务器12将这些指令分别发送到各个读取模块13,读取模块13根据相应的指令到数据库14中获取数据,并返回到刀片服务器12中,刀片服务器12汇总所有刀片单元返回的数据,生成标准格式,发送到数据请求11,完成数据请求任务。这是一种新的地震数据库建设方法,可推广形成规范的行业标准,统一接口和格式,避免各石油软件公司的重复开发和油田公司的重复投资,也可减轻数据的工作压力。本发明的读取接口直接为应用程序使用,不产生中间数据,使用效率较高,开放式的接口易被其它软件应用。
统一后的数据格式如图2所示,图2是井基础信息的一部分,采用XML规范记录。
下面给出具体实施例:
按照本发明所述的方法运用到自行设计的海量地震三维可视化显示系统中。在设计该三维可视化系统时,通过本发明提供的中间服务层的方法,直接读取现有Geoframe和Landmark应用软件管理的海量地震数据,减少了硬件的投入。虽然没有建立新的地震数据库,但却将渤海油田所有的地震数据构建为一个虚拟的海量地震数据库。
客户端发出申请程序采用c++编程实现,应用系统运行在微机WINDOWSXP/2000环境下。具体操作步骤如下:
1、按照一定的规范(可以自行编制)进行编号,根据Geoframe和Landmark应用软件管理的地震数据体所在服务器的IP地址、工区类型和工区名,混合叠加生成唯一ID编号,此编号相当于特定的数据库名称;
2、为每一个具有唯一编号的数据库编写独立的数据读取模块,并提供统一的数据接口,该数据接口按照公开的XML格式进行描述,参照图2。在提供的数据接口中需要有用户名和口令做为传递的参数,根据用户权限保护数据的安全性。
3、客户端的请求指令按照一定规律进行编号,形成信息串。并将信息串发送到刀片服务器,刀片服务单元负责处理外部数据请求指令的信息串。例如刀片服务单元接受到编号为”00000010”的指令,表示获取井坐标信息,刀片服务单元在Geoframe库中获取井坐标信息并返回;又例如,刀片服务单元接受到编号为”00000101”的指令,表示获取地震数据体信息,刀片服务单元在Landmark库中获取地震数据体信息并返回。
4、等待刀片服务器返回命令。刀片服务器在收到指令后,解析指令信息串,从中提取出指令和指令参数,然后依照指令和参数,查询数据库或磁盘文件获取所需数据,按照统一的格式,以XML形式将数据返回,被应用程序接收利用。
按照上述实施步骤,客户端的应用程序可以直接调用现有的任一个数据库中的数据,而不必每个应用程序都要建立自己独立的数据库。

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一种海量地震数据库的建立方法,有如下步骤:建立刀片模块,运行于装有Geoframe和Landmark数据库的工作站,通过刀片模块读取工作站中的元数据;定义统一地质数据交换格式,针对Geoframe和Landmark软件管理的数据库中数据,制定井数据格式标准;在Geoframe和Landmark的每个独立的服务器上开发刀片式数据服务,负责管理各个数据库服务;提供数据服务接口,采用Web Servic。

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