羅栩栩（長城鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院，遼寧 盤錦 124010）

隨著社會不斷進步，科學技術(shù)水平不斷提高，鉆井工程方面的技術(shù)也如泉涌般不斷更新，鉆井工程信息的量也不斷增加，靈活有效的使用這些信息顯得越來越重要，如何有效利用鉆井信息是個亟待解決的問題。其關(guān)鍵就在于建立一個科學、合理、行之有效的數(shù)據(jù)庫，用于綜合、整理、分析、處理有關(guān)的海量鉆井工程信息。傳統(tǒng)的鉆井工程數(shù)據(jù)庫大多依照1995年頒布的《石油鉆井工程數(shù)據(jù)庫文件格式》開發(fā)建立，但是，隨著鉆井信息井噴式的增長，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫不能滿足行業(yè)的要求，所以，建立新型鉆井工程數(shù)據(jù)庫勢在必行。

1 需求分析

鉆井工程數(shù)據(jù)庫一般需要對鉆井工程中的海量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的存儲以及管理，其需要滿足的目標是：①數(shù)據(jù)一旦錄入即可存儲起來，有關(guān)的軟件需要使用時，其可提供相應的服務(wù)，而且可以同時提供給多個軟件同時使用；②有權(quán)限的軟件（上層軟件）可以對數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行查詢、插入、更新、修改等操作；③新建立的鉆井工程數(shù)據(jù)庫需要具有擴展功能，有新的模塊需要添加到數(shù)據(jù)庫時，不需要進行大的修改即可完成相關(guān)操作，有新的鉆井工藝軟件需要使用數(shù)據(jù)庫時，數(shù)據(jù)庫可以通過簡單地操作即可完成相關(guān)任務(wù)；④另外，鉆井工程數(shù)據(jù)庫需要適應科技的發(fā)展，即有新的技術(shù)產(chǎn)生時，鉆井工程數(shù)據(jù)庫可以支持新的技術(shù)。

2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

2.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

以需求分析為基礎(chǔ)，通過自底向上的方法進行概念設(shè)計，設(shè)計出具有獨立性的概念模型。其表示方法是實體－聯(lián)系法（E ntity－Relationship），簡稱E-R模型。

先進性局部的設(shè)計，然后將各個局部設(shè)計整合在一起形成一個完整的設(shè)計，最后對其進行相關(guān)的優(yōu)化，完成整個概念結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中實體可以大致分為四個：油田、區(qū)塊、井、井眼，油田與區(qū)塊、區(qū)塊與井、井與井眼的關(guān)系均為一對多的關(guān)系，油田的屬性包括油田號、油田名稱、油田位置等，區(qū)塊的屬性包括區(qū)塊號、所處油田號、區(qū)塊名稱、區(qū)塊號碼、密碼等，井的屬性包括井號、所處區(qū)塊號、井別、井型、井坐標等，井眼的屬性包括井眼號、所處井號、井眼名稱、井深、井坐標等。

2.2 邏輯設(shè)計

通過邏輯設(shè)計可以把E-R圖中的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫支持的數(shù)據(jù)模型，E-R圖中的每一個實體表示成一張圖表，實體的每一個屬性轉(zhuǎn)變?yōu)楸砀裰械膶傩粤?，每一個實體需要選擇一個屬性作為其主屬性，即每個表格中選擇一個屬性列作為主鍵，主屬性/主鍵的選擇原則是該屬性具有唯一性，可以作為實體的唯一標識，外鍵是用于連接兩個表格的共同屬性，實體間的關(guān)系可以用實體對應表格中的主鍵、外鍵等進行表示。油田表中主鍵為油田號，區(qū)塊表中的主鍵為區(qū)塊號，其與油田表的聯(lián)系通過油田號實現(xiàn)，即區(qū)塊表的外鍵——所處油田號，井表的主鍵是井號，其外鍵是所處區(qū)塊號，經(jīng)其與區(qū)號表相聯(lián)系，井眼表的主鍵是井眼號，外鍵是所處井號。進行邏輯設(shè)計時需要注意數(shù)據(jù)的冗余，將屬性進行規(guī)范化的分解，所得數(shù)據(jù)庫符合第三范式，從而保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

根據(jù)實際的鉆井工程，可將數(shù)據(jù)庫分為五個方面的內(nèi)容：鉆井設(shè)計庫，基本信息庫，實時數(shù)據(jù)庫，鉆井工程庫，輔助信息庫。然后可將每一部分內(nèi)容進行進一步的細化，即將五大類在細分為若干個實際工作中的小類。

2.3 物理設(shè)計

物理設(shè)計就是將邏輯設(shè)計產(chǎn)生的邏輯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應的物理結(jié)構(gòu)，然后利用相應的軟件進行鉆探工程數(shù)據(jù)庫的具體創(chuàng)建，經(jīng)過物理設(shè)計過程，可以提高鉆探工程數(shù)據(jù)庫的存儲空間使用效率以及整個數(shù)據(jù)庫的使用性能。

其基本任務(wù)是索引的建立。為邏輯表中的主鍵和外鍵都建立相關(guān)的索引，從而保證數(shù)據(jù)庫的完整性以及唯一性。根據(jù)實際工作的需要，為使用頻率比較多的字段也建立相應的索引，以方便相關(guān)工作人員的使用。例如使用次數(shù)比較多的“鉆頭尺寸”字段。數(shù)據(jù)庫中將全局唯一標識符作為主鍵和外鍵，這種唯一性標識符不僅在表、數(shù)據(jù)庫中具有唯一性，而且在相應的服務(wù)器中也是唯一的，從而保證數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)的唯一性。

邏輯設(shè)計時，設(shè)計人員通過規(guī)范化（3NF）去除數(shù)據(jù)庫中的冗余數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的簡潔性，簡化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，但是，物理設(shè)計時的要求有所不同，需要根據(jù)實際的工作，綜合考慮需要哪些具體數(shù)據(jù)，避免冗余數(shù)據(jù)不作要求，如果能提高系統(tǒng)的響應時間、提高工作人員辦事效率，那么可以使用一定的冗余數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

總而言之，對實際的鉆井工程做相應的需求分析，使用一定的方法（自底向上）設(shè)計出概念結(jié)構(gòu)，然后分別經(jīng)過邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)具體的鉆井工程數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的建立不是一蹴而就的，需要經(jīng)過實際工作的檢驗，在實踐的檢驗中不斷地完善相關(guān)部分，從而使鉆井工程數(shù)據(jù)庫更好地服務(wù)于實際的工作。

[1]張冬梅，周英操，趙慶，等.鉆井工程設(shè)計與工藝軟件的發(fā)展現(xiàn)狀[J].重慶科技學院學報（自然科學版）,2012,14(2):66-68.

[2]Nielsen Paul.SQL Server2008寶典[M].馬振晗，等譯.北京：清華大學出版社，2011.

[3]王英偉，王滿.鉆井數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計[A].2010,3rd,International Conference on Computational Intelligence and Industrial Application(PACIIA)[C].武漢，2010-12-04-05.