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

鄧曉清　盧華濤　尹博

【摘 要】由中海油服自主研發(fā)并得到成功應用的隨鉆測井系統(tǒng)Drilog實現(xiàn)了從作業(yè)現(xiàn)場到作業(yè)基地數(shù)據(jù)中心之間，實時傳輸隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)。本文以其實時數(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)遠程傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】WITSML；隨鉆測井；分布式系統(tǒng)設計

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)實時傳輸?shù)焦净氐姆掌魃?，供專家和管理者實時監(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 井場信息傳遞標準標記語言）協(xié)議[1]。

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

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、鉆井數(shù)據(jù)、測井數(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)信息服務器。服務器按照WITSML協(xié)議將數(shù)據(jù)保存并提供訪問接口?；丶夹g(shù)支持和專家們通過Web客戶端，實時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)劃分為三個部分：發(fā)送終端、數(shù)據(jù)服務器和Web瀏覽服務。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2 發(fā)送終端

發(fā)送終端WitsmlSender運行于作業(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平臺進行開發(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標準制定方官網(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)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。界面顯示層主要負責程序界面的顯示及交互，業(yè)務邏輯層主要負責基本數(shù)據(jù)及操作邏輯的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)訪問層主要負責底層數(shù)據(jù)的讀寫。WitsmlSender程序的主界面如圖2所示：

WitsmlSender由8個庫模塊和2個第三方庫組成。部分為WITSML標準委員會官方提供的封裝了WITSML協(xié)議的通信以及WITSML對象的序列化、反序列化操作的類庫。

3 數(shù)據(jù)服務器

數(shù)據(jù)服務器提供WITSML數(shù)據(jù)讀寫接口服務。WITSML服務器以Web Service的方式進行實現(xiàn)。根據(jù)WITSML標準的規(guī)定，需實現(xiàn)以下公共接口[4]：WMLS_AddToStore、

aseMsg、WMLS_GetCap、WMLS_GetFromStore、WMLS_GetVersion、WM-

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

數(shù)據(jù)服務器程序用.Net平臺開發(fā)。以SQL Server作底層數(shù)據(jù)庫。主要設計層次為：公共接口層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。公共接口層主要負責WITSML標準接口的實現(xiàn)和公開；業(yè)務邏輯層主要負責基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及邏輯的實現(xiàn)；數(shù)據(jù)訪問層主要負責底層數(shù)據(jù)的讀寫。

數(shù)據(jù)存儲的功能為實現(xiàn)WITSML的標準接口，主要為WITSML對象的表結(jié)構(gòu)設計。表結(jié)構(gòu)設計如圖3所示。其中：井表（Well）：用于存儲井相關(guān)數(shù)據(jù)。井筒表（WellBore）：用于存儲井筒相關(guān)數(shù)據(jù)。測井表（WellLog）：用于存儲測井相關(guān)數(shù)據(jù)。測井曲線表（WellLogCurve）：用于存儲測井曲線相關(guān)數(shù)據(jù)。公共數(shù)據(jù)表（CommonData）：用于存儲公共數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)。

4 數(shù)據(jù)瀏覽服務

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

瀏覽服務程序是按照Browser/Server客戶端設計模式，使用ASP開發(fā)。為了達到理想效果，曲線和儀表樣式都通過第三方控件來實現(xiàn)。測井曲線等復雜控件則是以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，也達到低耦合的設計原則。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)遠程傳輸系統(tǒng)，利用分布式系統(tǒng)設計模式，實現(xiàn)了隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)從專用模式，轉(zhuǎn)化為標準格式數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)了實時遠程傳輸。進而實現(xiàn)了WITSML格式的隨鉆作業(yè)數(shù)據(jù)的遠程瀏覽，為實時地質(zhì)導向決策等服務奠定了基礎(chǔ)。

系統(tǒng)在實現(xiàn)完成后，已隨Drilog隨鉆測井系統(tǒng)在渤海油田累計完成了29井次的海上油田生產(chǎn)作業(yè)任務。系統(tǒng)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)實時性都得到了驗證。

【參考文獻】

[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 隨鉆測井系統(tǒng)的試驗研究[J].承德石油高等?？茖W校學報，2012，14（3）：25-30.

[3]D Box. Simple Objext Access Protocol（SOAP） I.1.World Wide Web Consortium （W3C）[EB/OL].http：//www.w3.org/TR/SOAP 2000.

[4]Web Services 安全規(guī)范[EB/OL]. http：//www.ibm.com/developerworks/library/ws-secure/ 2002.

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

[6]陳傳波，吳方文.基于SVG的圖元對象描述模型的研究[J].華中科技大學學報（自然科學版），2002，10（30）.

[責任編輯：朱麗娜]