一種基于WITSML的隨鉆作業數據遠程傳輸系統

鄧曉清　盧華濤　尹博

【摘 要】由中海油服自主研發并得到成功應用的隨鉆測井系統Drilog實現了從作業現場到作業基地數據中心之間，實時傳輸隨鉆作業數據。本文以其實時數據傳輸模塊為背景，闡述了一種基于WITSML的隨鉆作業數據遠程傳輸系統的設計與實現。

【關鍵詞】WITSML；隨鉆測井；分布式系統設計

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

在油田開發作業中，要將作業數據實時傳輸到公司基地的服務器上，供專家和管理者實時監控，提供決策支持。由BP和Statoil發起，并與Baker Hughes，Halliburton/Landmark以及Schlumberger等主要油田服務公司合作，發展形成了WITSML（Wellsite Information Transfer Standard Mark-up Language 井場信息傳遞標準標記語言）協議[1]。

由中海油服自主研發的隨鉆測井系統Drilog 進入了商業化海上作業階段。隨鉆作業數據的實時傳輸功能也納入到了該系統的IDEAS隨鉆測井地面系統軟件之中，并在現場得到運用。

1 系統功能與組成

Drilog系統在作業中，基于WITSML的隨鉆作業數據傳輸系統將作業數據，包括井場信息、鉆井數據、測井數據從IDEAS系統提取出來轉化為WITSML格式數據，然后以SOAP協議[3]發送到基地的作業信息服務器。服務器按照WITSML協議將數據保存并提供訪問接口。基地技術支持和專家們通過Web客戶端，實時訪問最新或者歷史數據，監控油田開發，提供決策支持。

根據以上場景描述，我們將系統劃分為三個部分：發送終端、數據服務器和Web瀏覽服務。系統架構如圖1所示。

2 發送終端

發送終端WitsmlSender運行于作業現場。主要功能為提取地面系統數據或第三方WITSML文件，按照WITSML格式發送。

技術方案上，WitsmlSender程序采用.Net平臺進行開發，采用輕型開源數據庫SQLite作為緩存數據庫。使用WITSML標準制定方官網提供的開發者工具包組件DevKit作為格式轉換的主要工具。程序主要分為：界面顯示層、業務邏輯層和數據訪問層。界面顯示層主要負責程序界面的顯示及交互，業務邏輯層主要負責基本數據及操作邏輯的實現。數據訪問層主要負責底層數據的讀寫。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協議的通信以及WITSML對象的序列化、反序列化操作的類庫。

3 數據服務器

數據服務器提供WITSML數據讀寫接口服務。WITSML服務器以Web Service的方式進行實現。根據WITSML標準的規定，需實現以下公共接口[4]：WMLS_AddToStore、

aseMsg、WMLS_GetCap、WMLS_GetFromStore、WMLS_GetVersion、WM-

LS_UpdateInStore。在實現接口的過程中，涉及到WITSML文件的解析、WITSML與數據對象的轉換、數據存儲等功能[5]。

數據服務器程序用.Net平臺開發。以SQL Server作底層數據庫。主要設計層次為：公共接口層、業務邏輯層和數據訪問層。公共接口層主要負責WITSML標準接口的實現和公開；業務邏輯層主要負責基本數據結構及邏輯的實現；數據訪問層主要負責底層數據的讀寫。

數據存儲的功能為實現WITSML的標準接口，主要為WITSML對象的表結構設計。表結構設計如圖3所示。其中：井表（Well）：用于存儲井相關數據。井筒表（WellBore）：用于存儲井筒相關數據。測井表（WellLog）：用于存儲測井相關數據。測井曲線表（WellLogCurve）：用于存儲測井曲線相關數據。公共數據表（CommonData）：用于存儲公共數據相關數據。

4 數據瀏覽服務

數據瀏覽服務將WITSML格式的數據綁定到網頁中進行曲線、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。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。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。數據模板是用XML文件靈活配置。數據顯示區域頁面圖4所示。

圖4 數據顯示頁面

用戶權限控制由用戶信息數據庫支持。用戶信息庫與隨鉆作業數據庫是隔離的。這樣既保證了作業數據的安全性，也達到低耦合的設計原則。用戶管理、權限分配、數據顯示模板分配頁面只有管理員用戶才能看到。

5 總結

這種隨鉆作業數據遠程傳輸系統，利用分布式系統設計模式，實現了隨鉆作業數據從專用模式，轉化為標準格式數據，并實現了實時遠程傳輸。進而實現了WITSML格式的隨鉆作業數據的遠程瀏覽，為實時地質導向決策等服務奠定了基礎。

系統在實現完成后，已隨Drilog隨鉆測井系統在渤海油田累計完成了29井次的海上油田生產作業任務。系統的穩定性與數據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 隨鉆測井系統的試驗研究[J].承德石油高等專科學校學報，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]