一種基于WITSML的隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)

鄧曉清　盧華濤　尹博

【摘 要】由中海油服自主研發(fā)并得到成功應(yīng)用的隨鉆測(cè)井系統(tǒng)Drilog實(shí)現(xiàn)了從作業(yè)現(xiàn)場到作業(yè)基地?cái)?shù)據(jù)中心之間，實(shí)時(shí)傳輸隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)。本文以其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊為背景，闡述了一種基于WITSML的隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】WITSML；隨鉆測(cè)井；分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

A Type of WITSML Based Teletransmission System of LWD Operating Data

DENG Xiao-qing LU Hua-tao YIN Bo

（China Oilfield Service Ltd，Sanhe Hebei 065201，China）

【Abstract】The Drilog LWD System， which was developed by COSL and applied successfully in oilfield， has realized the function of realtime teletransmission of LWD operating data from wellsite to the base. This paper has stated the design and implement of a type of WITSML based teletransmission system of LWD operating data.

【Key words】WITSML； LWD； Distribute System； Design

0 引言

在油田開發(fā)作業(yè)中，要將作業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦净氐姆?wù)器上，供專家和管理者實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供決策支持。由BP和Statoil發(fā)起，并與Baker Hughes，Halliburton/Landmark以及Schlumberger等主要油田服務(wù)公司合作，發(fā)展形成了WITSML（Wellsite Information Transfer Standard Mark-up Language 井場信息傳遞標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記語言）協(xié)議[1]。

由中海油服自主研發(fā)的隨鉆測(cè)井系統(tǒng)Drilog 進(jìn)入了商業(yè)化海上作業(yè)階段。隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸功能也納入到了該系統(tǒng)的IDEAS隨鉆測(cè)井地面系統(tǒng)軟件之中，并在現(xiàn)場得到運(yùn)用。

1 系統(tǒng)功能與組成

Drilog系統(tǒng)在作業(yè)中，基于WITSML的隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將作業(yè)數(shù)據(jù)，包括井場信息、鉆井?dāng)?shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)從IDEAS系統(tǒng)提取出來轉(zhuǎn)化為WITSML格式數(shù)據(jù)，然后以SOAP協(xié)議[3]發(fā)送到基地的作業(yè)信息服務(wù)器。服務(wù)器按照WITSML協(xié)議將數(shù)據(jù)保存并提供訪問接口。基地技術(shù)支持和專家們通過Web客戶端，實(shí)時(shí)訪問最新或者歷史數(shù)據(jù)，監(jiān)控油田開發(fā)，提供決策支持。

根據(jù)以上場景描述，我們將系統(tǒng)劃分為三個(gè)部分：發(fā)送終端、數(shù)據(jù)服務(wù)器和Web瀏覽服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2 發(fā)送終端

發(fā)送終端WitsmlSender運(yùn)行于作業(yè)現(xiàn)場。主要功能為提取地面系統(tǒng)數(shù)據(jù)或第三方WITSML文件，按照WITSML格式發(fā)送。

技術(shù)方案上，WitsmlSender程序采用.Net平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，采用輕型開源數(shù)據(jù)庫SQLite作為緩存數(shù)據(jù)庫。使用WITSML標(biāo)準(zhǔn)制定方官網(wǎng)提供的開發(fā)者工具包組件DevKit作為格式轉(zhuǎn)換的主要工具。程序主要分為：界面顯示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。界面顯示層主要負(fù)責(zé)程序界面的顯示及交互，業(yè)務(wù)邏輯層主要負(fù)責(zé)基本數(shù)據(jù)及操作邏輯的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)訪問層主要負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)的讀寫。WitsmlSender程序的主界面如圖2所示：

WitsmlSender由8個(gè)庫模塊和2個(gè)第三方庫組成。部分為WITSML標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)官方提供的封裝了WITSML協(xié)議的通信以及WITSML對(duì)象的序列化、反序列化操作的類庫。

3 數(shù)據(jù)服務(wù)器

數(shù)據(jù)服務(wù)器提供WITSML數(shù)據(jù)讀寫接口服務(wù)。WITSML服務(wù)器以Web Service的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。根據(jù)WITSML標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，需實(shí)現(xiàn)以下公共接口[4]：WMLS_AddToStore、

aseMsg、WMLS_GetCap、WMLS_GetFromStore、WMLS_GetVersion、WM-

LS_UpdateInStore。在實(shí)現(xiàn)接口的過程中，涉及到WITSML文件的解析、WITSML與數(shù)據(jù)對(duì)象的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能[5]。

數(shù)據(jù)服務(wù)器程序用.Net平臺(tái)開發(fā)。以SQL Server作底層數(shù)據(jù)庫。主要設(shè)計(jì)層次為：公共接口層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。公共接口層主要負(fù)責(zé)WITSML標(biāo)準(zhǔn)接口的實(shí)現(xiàn)和公開；業(yè)務(wù)邏輯層主要負(fù)責(zé)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及邏輯的實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)訪問層主要負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)的讀寫。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能為實(shí)現(xiàn)WITSML的標(biāo)準(zhǔn)接口，主要為WITSML對(duì)象的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。其中：井表（Well）：用于存儲(chǔ)井相關(guān)數(shù)據(jù)。井筒表（WellBore）：用于存儲(chǔ)井筒相關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)井表（WellLog）：用于存儲(chǔ)測(cè)井相關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)井曲線表（WellLogCurve）：用于存儲(chǔ)測(cè)井曲線相關(guān)數(shù)據(jù)。公共數(shù)據(jù)表（CommonData）：用于存儲(chǔ)公共數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)。

4 數(shù)據(jù)瀏覽服務(wù)

數(shù)據(jù)瀏覽服務(wù)將WITSML格式的數(shù)據(jù)綁定到網(wǎng)頁中進(jìn)行曲線、儀表等多種形式的展示，并為用戶提供多種顯示方案。同時(shí)提供用戶瀏覽權(quán)限管理。

瀏覽服務(wù)程序是按照Browser/Server客戶端設(shè)計(jì)模式，使用ASP開發(fā)。為了達(dá)到理想效果，曲線和儀表樣式都通過第三方控件來實(shí)現(xiàn)。測(cè)井曲線等復(fù)雜控件則是以SVG（Scalable Vector Graphics）[6]格式繪制，需要8.0及以上版本IE瀏覽器支持。數(shù)據(jù)模板是用XML文件靈活配置。數(shù)據(jù)顯示區(qū)域頁面圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)顯示頁面

用戶權(quán)限控制由用戶信息數(shù)據(jù)庫支持。用戶信息庫與隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)庫是隔離的。這樣既保證了作業(yè)數(shù)據(jù)的安全性，也達(dá)到低耦合的設(shè)計(jì)原則。用戶管理、權(quán)限分配、數(shù)據(jù)顯示模板分配頁面只有管理員用戶才能看到。

5 總結(jié)

這種隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，利用分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)了隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)從專用模式，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了WITSML格式的隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程瀏覽，為實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向決策等服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)完成后，已隨Drilog隨鉆測(cè)井系統(tǒng)在渤海油田累計(jì)完成了29井次的海上油田生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。系統(tǒng)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性都得到了驗(yàn)證。

【參考文獻(xiàn)】

[1]M.A Kirkman， SPE，BP； M.E Symmonds， SPE， Schlumberger等，Wellsite Information Transfer Standard Mark-up Language， WITSML， an Update（SPE 84066）.

[2]王智明，尚捷，菅志軍，等.SPOTE 隨鉆測(cè)井系統(tǒng)的試驗(yàn)研究[J].承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2012，14（3）：25-30.

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[5]Energistics. WITSML Standards[EB/OL].http：//www.energistics.org/witsml-standard 2011.

[6]陳傳波，吳方文.基于SVG的圖元對(duì)象描述模型的研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，10（30）.

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