本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，確切地說涉及一種鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)與發(fā)布方法。

背景技術(shù)：

鉆井是石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)流程中的重要環(huán)節(jié)之一。而在鉆井過程中對(duì)產(chǎn)生的各類信息進(jìn)行采集及分析處理，是掌握鉆井狀態(tài)、摸清地下情況,從而及時(shí)調(diào)整鉆井作業(yè)，保證鉆井目實(shí)現(xiàn)的重要手段，其中又以鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集處理最為重要。鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由鉆井現(xiàn)場的各類傳感器實(shí)時(shí)采集,主要分為三類,一類是與鉆井工程機(jī)械有關(guān)的工程數(shù)據(jù),如鉆壓、大鉤負(fù)荷、井深、立壓、泵速、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)盤扭矩等數(shù)據(jù)，一類是與鉆井有關(guān)的鉆井液數(shù)據(jù)，如鉆井液溫度、密度、電導(dǎo)率、體積流量等數(shù)據(jù)，一類是由一類是與天然氣濃度及其成分有關(guān)的氣測數(shù)據(jù)，如全烴、烴組分、cq2、h2、h2s等，近年來，隨著隨鉆測井、導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展，新增采集了隨鉆井斜、巖性等隨鉆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為鉆井現(xiàn)場的第一手資料,是監(jiān)控鉆井狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測工程異常所必需的重要過程數(shù)據(jù)，也是優(yōu)化鉆井方案與進(jìn)行鉆井地質(zhì)研究的重要成果參考。所以80年代以來國內(nèi)外石油鉆井企業(yè)都大力發(fā)展鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集發(fā)布系統(tǒng)，通過為現(xiàn)場施工人員與后端管理及科研人員提供及時(shí)準(zhǔn)確的現(xiàn)場鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用以保障鉆井設(shè)計(jì)與施工任務(wù)的順利完成。

鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集發(fā)布系統(tǒng)對(duì)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)發(fā)布的時(shí)效性與一致性有較高的要求，如鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)頻率都是1-3秒間隔連續(xù)存儲(chǔ)，而鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用要求鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布時(shí)間不晚于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時(shí)間2秒，數(shù)據(jù)吻合度必須達(dá)到100%。要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成海量連續(xù)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理工作，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫存在諸多瓶頸。所以鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集發(fā)布系統(tǒng)的基地端中心數(shù)據(jù)庫主要采用工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)與發(fā)布服務(wù)（見圖1）。工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，可以與鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，具有高效的數(shù)據(jù)壓縮與存儲(chǔ)效能，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)秒級(jí)連續(xù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)發(fā)布及歷史查詢，是構(gòu)建工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)，生產(chǎn)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)中心的不可缺少的基礎(chǔ)軟件。現(xiàn)場國內(nèi)常用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫有g(shù)e、infoplus、pi、uniformance、onspec等。相比傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與發(fā)布效率更高。

隨著鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的深化應(yīng)用，工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫業(yè)暴露出一些問題和不足：第一，隨著近年遠(yuǎn)程鉆井支持工作與生產(chǎn)科研一體化工作的開展，對(duì)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的歷史查詢發(fā)布需求與年俱增，但工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的高效壓縮與海量存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的歷史查詢功能不足，對(duì)指定的單口井某一區(qū)間數(shù)據(jù)查詢需要1分鐘甚至更長的時(shí)間，無法滿足新的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用需求。第二，工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫雖然有較好的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)效能，但是工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫由于數(shù)據(jù)組織與訪問方式不同，使得采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的鉆井實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)與采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的鉆井地質(zhì)分析類系統(tǒng)軟件無法直接對(duì)接，使得鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享發(fā)布困難，影響了鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用效果。第三，工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫費(fèi)用較關(guān)系型數(shù)據(jù)高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫安裝維護(hù)也較繁瑣，對(duì)人員技術(shù)要求較高。導(dǎo)致工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的購買和維護(hù)成本也較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫高，一般中小企業(yè)較難負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)與發(fā)布方法，采用本方法，在保證鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)發(fā)布的效率同時(shí)，能解決工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)查詢效率低下與使用維護(hù)成本較高的問題。

本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)與發(fā)布方法，其特征在于：包括多線程同步存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、歷史存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)發(fā)布模塊和歷史查詢模塊，其中：多線程同步存儲(chǔ)模塊將采集到的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分別同步至實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊與歷史存儲(chǔ)模塊；實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊只對(duì)最近一段時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理；歷史存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)所有的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)發(fā)布模塊從實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊中調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布；歷史查詢模塊查詢調(diào)用歷史存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

所述的多線程同步模塊，將采集到的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)至指定的多個(gè)數(shù)據(jù)庫中，各數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)入庫時(shí)間及完整性保持一致。

所述的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊，利用kv數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，支持秒級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理任務(wù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有效期一般設(shè)置為2小時(shí)左右，存儲(chǔ)超過2小時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)清除。

所述的歷史存儲(chǔ)模塊利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以按照業(yè)務(wù)關(guān)系如單井分布存儲(chǔ)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提供結(jié)構(gòu)化查詢服務(wù)。

所述的多線程同步存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊與歷史存儲(chǔ)模塊，是本發(fā)明的創(chuàng)新所在，其原理如下：將傳統(tǒng)單一工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)方式改變?yōu)榉顷P(guān)系型數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫組合存儲(chǔ)方式。按照應(yīng)用分別進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與歷史存儲(chǔ)，單獨(dú)提供實(shí)時(shí)發(fā)布與歷史查詢服務(wù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下：

第一，提高了鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)歷史查詢效率，傳統(tǒng)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)查詢以1口井1天歷史數(shù)據(jù)查詢?yōu)槔?，一般需?-5分鐘時(shí)間，采用的單獨(dú)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)布，1口井1天歷史數(shù)據(jù)查詢時(shí)間縮短至10秒以內(nèi)。

第二，提高了鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與發(fā)布效率，由于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊只負(fù)責(zé)為實(shí)時(shí)發(fā)布提供數(shù)據(jù)服務(wù)，不需要承擔(dān)歷史存儲(chǔ)任務(wù)，只需要存儲(chǔ)最近一段時(shí)間（2-12小時(shí)）的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，避免海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的時(shí)出現(xiàn)的排隊(duì)延遲問題，資源占用量也更小，實(shí)時(shí)發(fā)布效率更高。

第三，分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，可避免傳統(tǒng)單一數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)發(fā)布時(shí)多個(gè)用戶同時(shí)向請(qǐng)求實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)發(fā)布時(shí)導(dǎo)致宕機(jī)的問題，提高了整個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又兼顧了實(shí)時(shí)快速發(fā)布與歷史快速查詢發(fā)布兩項(xiàng)功能。

第四，非關(guān)系型數(shù)據(jù)可進(jìn)行快速實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，保證鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的及時(shí)性，同時(shí)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫單獨(dú)進(jìn)行歷史存儲(chǔ)，可支持更復(fù)雜的數(shù)據(jù)查詢和應(yīng)用，可更加快捷的為其他用戶或系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口服務(wù)。

第五，采用開源的非關(guān)關(guān)系型數(shù)據(jù)與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫如相比工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，其軟件成本更低，普及度也更高，技術(shù)人員對(duì)熟悉度也更高，對(duì)技術(shù)人員要求相對(duì)較低，便于數(shù)據(jù)庫維護(hù)與數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)，適合一般中小企業(yè)應(yīng)用。

附圖說明

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中：

圖1為工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)布模式圖；

圖2為本發(fā)明的邏輯構(gòu)成圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

作為本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，在原有的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集發(fā)布系統(tǒng)（圖1）基礎(chǔ)上，新增數(shù)據(jù)多線程同布存儲(chǔ)模塊，歷史存儲(chǔ)模塊，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式變?yōu)閷?shí)時(shí)存儲(chǔ)與歷史存儲(chǔ)兩個(gè)部分，獨(dú)立提供實(shí)時(shí)發(fā)布與歷史查詢服務(wù)。整個(gè)方法由5個(gè)技術(shù)模塊構(gòu)成。

多線程同步存儲(chǔ)模塊，將接收到的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過多線程分別存儲(chǔ)至實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊（非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）與歷史存儲(chǔ)模塊（關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）。

實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊，利用非關(guān)系型的kv數(shù)據(jù)庫代替?zhèn)鹘y(tǒng)工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)快速存儲(chǔ)與發(fā)布，將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在內(nèi)存塊中進(jìn)行發(fā)布。

歷史存儲(chǔ)模塊，利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),按照井關(guān)系對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)。

實(shí)時(shí)發(fā)布模塊，讀取存儲(chǔ)在內(nèi)存kv數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過socket或者webservice方式進(jìn)行發(fā)布，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連續(xù)可視化應(yīng)用。

歷史查詢模塊，提供通用性的sql查詢服務(wù)，用戶可對(duì)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)間與精確查詢。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于：非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫+關(guān)系型數(shù)據(jù)庫組合方式實(shí)現(xiàn)鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)與發(fā)布。其原理如下：

將傳統(tǒng)單一工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)方式改變?yōu)榉顷P(guān)系型數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫組合存儲(chǔ)方式。

按照應(yīng)用分別進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與歷史存儲(chǔ)，單獨(dú)提供實(shí)時(shí)發(fā)布與歷史查詢服務(wù)。

實(shí)施例2

作為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，如圖2所示，先將采集傳輸回來的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)傳輸隊(duì)列取出后，同步存儲(chǔ)（采用多線程處理）至kv數(shù)據(jù)庫及sqlite數(shù)據(jù)庫。kv實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行快速實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，只存儲(chǔ)最近2小時(shí)以內(nèi)的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，超過2小時(shí)的數(shù)據(jù)自動(dòng)清除。sqlite數(shù)據(jù)庫進(jìn)行歷史存儲(chǔ)，存儲(chǔ)所有的鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過實(shí)時(shí)發(fā)布模塊（實(shí)時(shí)socket）與歷史查詢模塊（歷史socket）分別滿足用戶的實(shí)時(shí)發(fā)布與歷史查詢需求。實(shí)時(shí)發(fā)布模塊對(duì)kv數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布，生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)列表與曲線。歷史查詢模塊通過sql查詢調(diào)用sqlite數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可按時(shí)間段發(fā)布鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)下載和遷移服務(wù)。