К оглавлению журнала

 

УДК 550.822.3:681.3

©М.С.Афанасьева, М.В.Еремин, В.М.Новиков, 1995

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА "КЕРН"

М.С. Афанасьева, М.В.Ерёмин, В.М.Новиков (Апрелевское отделение ВНИГНИ)

На базе Апрелевского отделения ВНИГНИ впервые начато создание автоматизированной информационной системы (АИС) "Керн", которая реализует концепцию технико-технологического перевооружения научно-методической системы поиска, учета и хранения первичных геологических данных, получаемых в процессе бурения скважин. АИС позволяет интерпретировать весь комплекс геологических, геофизических и геохимических сведений по нефтегазоносным провинциям России с целью наиболее эффективного использования фактической и графической информации.

АИС "Керн" представляет собой специализированный программно-аппаратный комплекс, имеющий модульную организацию, открытый для модификаций, оснащенный проблемно-ориентированным математическим обеспечением и включающий в себя геологическую базу данных (БД). Система "Керн" совместима с геологическими и геофизическими БД других организаций за счет поддержки средой Clarion Database Developer ряда международных форматов представления данных [З].

В АИС "Керн" автоматически соблюдаются правила целостности первичной геологической информации независимо от выбранных режимов обработки геологических данных и создана возможность управления процессом составления и корреляции геологических разрезов в опорных, поисковых, параметрических, разведочных и эксплуатационных скважинах [2].

АИС "Керн" будет включать в себя взаимосвязанные информационно-справочные системы (ИСС) "Кернохранилище", "Скважина", "Образец" и информационно-справочно-интерпретационную систему (ИСИС) "Графика" со взаимосвязанными информационными уровнями: I - до 10 блоков; II - до 15 блоков; III -до 100 блоков; IV - несет неограниченное число конечных ячеек (рис. 1).

Например, ИСС "Скважина" содержит на

I уровне четыре информационных блока (рис. 2). При этом первый и второй блоки на II уровне несут только конечные информационные ячейки, а блоки "Технологическая характеристика скважин" и "Геологическая характеристика разреза" содержат соответственно по три и шесть блоков информации. При более детальном рассмотрении структуры ИСС "Скважина" видно, что блок

II уровня "Литологическая характеристика разреза" (см. рис. 2) содержит на III уровне десять информационных блоков. И наконец, блок "Литология" насчитывает на IV уровне девять конечных информационных ячеек.

Каждая конечная информационная ячейка будет заполняться по одной из четырех основных позиций: число, словарь, реферат, изображение. При этом в случае необходимости каждый элемент АИС "Керн" может быть изменен за счет уменьшения или дополнения новыми информационными уровнями, блоками и ячейками фактической и графической информации.

АИС "Керн" разрабатывается для создания единой БД по всему комплексу проводимых исследований, включая данные глубинных исследований скважин, графические документы и карты фактического материала.

Единая БД будет хранить следующее:

первичную геологическую информацию по материалам бурения скважин, керновому материалу, палеонтологическим и литологическим коллекциям и коллекциям нефтей;

результаты научно-исследовательских работ - биостратиграфическая, литологическая, геохимическая и палеобиогеографическая интерпретация фактического материала, включая построение геологических, литолого-фациальных и палеогеоморфологических карт, а также корреляцию разрезов скважин;

информацию по литологическим типам разрезов - обобщенные сведения о палеогеографических условиях формирования осадков, данные о нефтегазоносности, коллекторах, покрышках, зонах катагенеза и др.

По запросу исследователя по требуемой нефтегазоносной провинции АИС "Керн" может обеспечить практически на любом уровне освещенности как формирование выходных данных по первичной геологической информации, так и проведение нового варианта интерпретации имеющегося фактического материала путем построения геологических, тектонических, литолого-фациальных и геоморфологических карт, а также корреляции разрезов скважин по всему комплексу геологических, геофизических и геохимических данных; создание различных приложений, графиков, схем, колонок. Кроме того, на основе объемного моделирования возможна реконструкция палеогеографической обстановки и условий осадконакопления. Все это позволит уменьшить трудоемкость подготовки информации и использовать накопленный интеллектуальный потенциал нескольких поколений высококвалифицированных специалистов для построения новых геологических моделей изучаемого участка территории.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I. Накопление и хранение в БД первичной и научной геологической информации в области учета, хранения и использования керна скважин.

II. Ведение БД АИС "Керн" для обеспечения функционирования ИСС "Кернохранилище", "Скважина", "Образец" и ИСИС "Графика".

III. Координирование программных средств ведения и актуализации БД, содержащих взаимосвязанную картографическую и фактографическую информацию:

1. Желаемая гибкость функциональных блоков достигнута путем усиления традиционной системы справочных словарей другими элементами, реализующими инвариантные к специфике задачи структурные элементы АИС. Изменения принципа модели справочных словарей сведены к возможности выполнения любых требуемых модификаций в таблицах словарей, что позволило увеличить гибкость АИС и повысить удобство и надежность ее эксплуатации. В АИС "Керн" будет содержаться не менее 50 словарей, каждый из которых будет иметь от 5 до 300 записей, включающих поля 5 -40 знаков.

2. Предложены гибкие процедуры корреляции геологических разрезов, предполагающие использование соответствующих математических подходов для определения меры сходства - различия сопоставляемых разрезов.

IV. Разработка программных средств, обеспечивающих подготовку информационных справок:

наличие и местоположение скважин;

первичная геологическая информация:

результаты исследования керна: литологические, петрофизические, спектрометрические, изотопные, геохимические, палеонтологические, стратиграфические и др.

V. Исходные геологические сведения для формирования БД, а также набор расчетных показателей определяются потребностями сформулированных функциональных задач и возможностями всех компонентов АИС "Керн". Поскольку весь комплекс функциональных задач даже для одного из перечисленных компонентов априорно сформулирован быть не может, система БД создается открытой для пополнения новыми системами, уровнями разного порядка, блоками и/или ячейками.

Рис.1. ВЗАИМОСВЯЗЬ КОМПОНЕНТОВ АИС "КЕРН"

VI. Проблемно-ориентированное программное обеспечение будет удовлетворять следующим требованиям:

функционировать в среде операционной системы (ОС) NetWare;

использовать язык запросов SOL и систему Btrieve;

разрабатываться в среде Clarion v.3.0;

быть инвариантным к переносу из среды ОС NetWare в среду ОС UNIX:

1. ОС спроектирована таким образом, чтобы оптимизировать ключевые параметры функционирования сети, включающие производительность, надежность, защиту информации от несанкционированного доступа и поддержку нескольких сетевых стандартов [I].

2. Прикладные программы пользователя выполняются в среде ОС файлового сервера и обеспечивают его полностью - от блокировки файлов и записей до выполнения функций поддержки запросов языка SOL к совместно используемому серверу БД. Сетевые прикладные программы используют возможности базовых служб ОС NetWare и переносят управление данными с узлов ЛВС на файловый сервер, что позволяет выборочно централизовать самые важные функции управления данными:

защиту информации БД;

обеспечение целостности БД;

управление ресурсами ЛВС.

3. Система Btrieve в качестве фактического стандарта доступа к информации в ЛВС поддерживает реляционную модель данных и характеризуется следующими возможностями [4]:

надежностью, достигаемой за счет использования защиты от сбоев средств самой ОС NetWare и системы поддержки транзакций;

относительно невысокой стоимостью использования, поскольку не требуются отдельная закупка математического обеспечения и установка дополнительного сервера БД;

стыковкой с ядром ОС NetWare и работой непосредственно на файловом сервере;

удобством средств сбора, статистики и контроля за работой ядра системы управления БД (СУБД);

высокой производительностью за счет удачного алгоритма В-дерева;

наличием интерфейса с такими языками программирования, как BASIC, Paskal, COBOL. С, и алгоритмическим языком высокого уровня Clarion v.3.0 [З].

4. Совершенствование вычислительной техники и переход на работу с машинами других платформ, оснащенных ОС UNIX, не потребуют дополнительных капитальных вложений на разработку и адаптацию предлагаемого прикладного программного обеспечения АИС "Керн".

VII. АИС "Керн" позволяет получать различные информационные срезы по специализированной БД без изменения прикладных программных модулей, что значительно повысит эффективность решения прикладных и фундаментальных геологических задач.

VIII. Разработка единой системы документации:

1. Преобразование традиционных документов в машинно-ориентированный вид.

2. Унифицирование и систематизирование документации:

по первичной обработке керна скважин различных категорий в нефтеразведочных экспедициях. управлениях буровых работ и других организациях, проводящих бурение скважин;

по лабораторной обработке керна;

по обработке керна и шлама при формировании и комплектации эталонных коллекций на долговременное хранение.

Рис.2. СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНОЙ СИСТЕМЫ "СКВАЖИНА"

ВЫВОДЫ

1. Разрабатываемая АИС "Керн" может быть использована любыми геологическими организациями для систематизации накопленной геолого-геофизической и аналитической информации. Создание единого БД позволит получать любую информацию о конкретной нефтегазоносной провинции России и сопредельных территорий.

2. Всестороннее использование АИС "Керн" позволит изучить и уточнить геологические условия осадконакопления, определить положение в разрезе разновозрастных отложений, оценить их емкостные и коллекторские свойства, установить наличие или отсутствие остатков фауны, флоры, нефтематеринских пород и пород-коллекторов нефти и газа. Собранный массив данных может быть использован как для решения конкретных научно-исследовательских задач, так и для повышения эффективности геолого-разведочных работ на нефть и газ.

3. Применение АИС "Керн" на производственных предприятиях и в научных организациях позволит получать положительный экономический эффект за счет следующего:

а) создания единой централизованной системы хранения как имеющейся первичной геологической информации, так и результатов ее интерпретации, и снижения расходов на ее поиск;

б) уменьшения расходов на строительство скважин;

в) снижения потребности в проведении крупномасштабного геологического картирования части или всей территории НГП при достаточной плотности бурения и необходимой степени освещенности разреза керном:

г) наращивание на любом этапе эксплуатации числа уровней разнога порядка, блоков и/или ячеек без изменения существующего программного обеспечения:

д) оптимизации ключевых параметров функционирования сети, спроектированной на базе ОС NetWare, которая обеспечивает:

надежность, достигаемую за счет использования защиты от сбоев средств самой ОС NetWare и системы поддержки транзакций:

относительно невысокую стоимость использования. так как не требуются отдельная закупка математического обеспечения и установка дополнительного сервера БД:

удобство администрирования, сбора статистических данных и контроля за работой ядра системы управления БД (СУБД);

высокую производительность за счет удачного алгоритма В-дерева.

ЛИТЕРАТУРА

1. дэбис Р. Руководство по программированию в NetWare/386. - М,: АОИСМ, 1984.

2. Мейер Р. Теория реляционных баз данных. - М.: Мир, 1987.

3. Clarion Database Develper for Windows.

Language reference. - Clarion Software Corporation, 1994.

4. Novell, Incorporated. Btrieve. Record menager. Austtin, TX: Novell. Inc., 1988.

Сайт создан в системе uCoz