По статье в журнале ArcUser за октябрь-декабрь 2002 г.
Пространственная информация лежит в основе любого начинания, связанного с разведкой, добычей, транспортировкой и сбытом нефти и газа. Поэтому по мере развития научно-изыскательского, прикладного и экономического аспектов поиска и извлечения запасов углеводородов и реализации продуктов их переработки геопространственные инструменты и решения становятся все более важными, ключевыми элементами продолжающейся промышленной революции. Результаты этой революции поразительны – информация, извлекаемая из «сырых» данных, помогает повышать производительность и эффективность производства.
Однако сейчас мы уже стоим на пороге второй революции. Объемы хранилищ данных растут экспоненциально, а высокая конкуренция на нефтегазовом рынке заставляет предприятия широко внедрять новые технологии и прогрессивные решения в области создания, управления, распространения и использования информации. Ведь чтобы достойно реагировать на растущие потребности в энергии, более эффективно вести учет и распределение добываемых энергоносителей, соблюдать нормы и правила, количество которых постоянно увеличивается, необходимо обеспечить соответствующей информацией всё большее число пользователей, как в пределах своей организации, так и внешних, в том числе через глобальные сети.
Однако сами нефтяные компании заняты поиском, добычей и продажей нефти, а обработка данных — вовсе не главное направление их деятельности. Тем не менее, будущее данной индустрии – в объединённых данных. Крупные, связанные друг с другом базы данных, к которым можно обратиться через интуитивные интерфейсы, в основе которых лежит пространственный (географический) подход, могут помочь воплотить мечту в реальность. Предлагаемые ESRI стандарты представления данных, программное ГИС обеспечение, позволяющее реализовать решения для выполнения задач любого уровня сложности, и широкие возможности работы с данными через Интернет позволяют объединить персональные, групповые, региональные и глобальные информационные системы в единую сеть.
Соответствие потребностям нефтегазовой индустрии
Компания ESRI полностью переписала своё программное обеспечение. В результате, его стало намного проще поддерживать и развивать, а удобство для пользователей обеспечивается единым стандартизированным интерфейсом всего семейства программных продуктов ArcGIS, удачно скомпонованными наборами инструментов и развитой функциональностью.
Программное обеспечение ESRI поддерживает разнообразные функции и аналитические операции. ArcSDE обеспечивает управление пространственными данными, которые хранятся в стандартных системах управления базами данных (СУБД). Настольные продукты ArcGIS предоставляют все необходимые инструменты для интеграции, анализа и отображения данных. ArcIMS обеспечивает сервисы предоставления карт и данных через Интранет и Интернет, взаимодействие с переносными компьютерами с установленным на них пакетом полевой ГИС ArcPad. Сетевой поиск данных как во внутренних БД, так и в БД других подразделений и организаций стал более эффективным за счет добавления служб метаданных в серверное приложение ArcIMS. Теперь пользователи могут быстро и просто искать, просматривать и публиковать как метаданные, так и сами исходные данные.
Эти новые возможности повышают эффективность создания данных, управления ими и обращения к данным для широкого круга пользователей. Географические и временные компоненты управления данными могут быть более тесно интегрированы, а точность, целостность и доступ к данным – усовершенствованы и оптимизированы.
Дополнительные аналитические модули ArcGIS обеспечивают трёхмерное моделирование, развитые средства пространственного и геостатистического анализа данных. ArcMap, одно из базовых приложений ArcGIS, обеспечивает создание высококачественных карт на основе геологических и других типов данных, используемых в нефтегазовой отрасли. Если вы захотите просмотреть и переслать созданные в ArcMap карты в режиме онлайн, вам не потребуется их воссоздавать. Достаточно воспользоваться средствами ArcMap Server. С их помощью данные из баз геоданных, покрытий, чертежей САПР и из шейп-файлов могут быть отображены через клиента ArcIMS.
Карты, на которых имеются созданные пользователями в ArcMap условные знаки и другие объекты, также можно передавать другим, причем не только тем, у кого имеются аналогичные ГИС пакеты, но и тем, у кого установлен только вьюер ArcReader. Бесплатный и лёгкий в употреблении, ArcReader позволяет пользователям просматривать, анализировать и выводить на печать файлы с картами, которые были созданы в ArcMap как документы карты с использованием ArcPublisher – дополнительного модуля ArcGIS.
Рис. 1. Соляной купол в форме пальца, созданный в ArcView и представленный в 3D виде в ArcScene. Также показаны структурные неоднородности и пробуренные скважины. Данные от Eagle Information Mapping.
Программное обеспечение ESRI постоянно совершенствуется, регулярно выпускаются новые версии и обновления. Так, в ArcGIS 8.2 были добавлены мощные и простые в употреблении инструменты динамической сегментации. В ArcGIS 8.3 добавлена поддержка топологических отношений в базе геоданных. В этой версии появился ряд новых дополнительных модулей, расширяющих базовую функциональность ArcGIS. Например, модуль Survey Analyst позволяет работать с данными геодезических измерений, отображать их на карте и хранить их в базе геоданных.
Следующая версия ArcGIS 9 предоставит еще большую гибкость и мощь при обработке, анализе и отображении пространственных данных. Особое внимание в ней будет уделено расширению серверной функциональности и средствам, обеспечивающим адаптацию программных продуктов под конкретные нужды пользователей, в том числе корпоративных.
Новое приложение ArcGlobe обеспечит удобные средства быстрой дифференцированной визуализации данных по территориям разного масштаба: от локального до глобального. С помощью нового продукта ArcGIS Engine опытные пользователи и разработчики смогут создавать собственные ГИС приложения и решения, а также распространять их среди пользователей, в том числе не имеющих доступа к настольным продуктам ArcGIS. Важным новшеством в совершенствовании архитектуры семейства программных продуктов ESRI станет ArcGIS Server. Он призван обеспечить централизованный доступ ко всем развитым ГИС функциям в рамках многоплатформенной сетевой среды. Этот продукт предназначен, в первую очередь, для разработки управляемых централизованно корпоративных клиент-серверных ГИС приложений, включая взаимодействие с Web сервисами. В связке с двумя имеющимися серверными приложениями: для работы с пространственными данными, хранящимися в стандартных СУБД (ArcSDE); для публикации карт и геоданных, предоставления геосервисов через Интернет (ArcIMS), он позволит кардинальным образом усилить потенциал корпоративных информационных систем.
Основа для глобальной экономики
Интернет обеспечивает новый тип структурирования информации, которой оперируют нефтяные организации, предоставляет недоступные ранее возможности обмена данными в глобальном масштабе. Предлагаемая ESRI архитектура географической сети (g.net) обеспечивает глобальный доступ с вашего рабочего места к ГИС информации, содержащейся в различных источниках, через удобный современный пользовательский интерфейс.
За счет внедрения технологии g.net в нефтегазовой отрасли поставщики информации получили прекрасную возможность обеспечивать клиентов высококачественными данными, поставщики решений – предлагать программные приложения, использующие эти данных для выполнения разнообразных задач, а пользователи могут создавать собственные порталы для распространения информации и готовых решений среди партнеров и других заинтересованных организаций.
Хорошим примером применения технологии g.net, обеспечивающим удобный доступ к данным по нефти, является Цифровой Атлас и Библиотека Энергоресурсов (DEAL), разработанные и поддерживаемые Геологической службой Великобритании (BGS). Веб-сайт DEAL (http://www.ukdeal.co.uk), работающий под управлением ArcIMS, обеспечивает доступ к данным по разведке и добыче углеводородов на континентальном шельфе Соединенного Королевства через ссылки и сводный каталог с информацией о поставщиках данных. Аналогичным образом организован сайт по оценочным национальным запасам нефти и газа Центра энергоресурсов Геологической службы США (http://energy.cr.usgs.gov/oilgas/noga).
Рис. 2. Цифровая модель региона с нанесенными природными и искусственными объектами, геологическими данными и границами. Данные от IHS Energy.
На основе информации, которую предоставляет глобальная ГИС-сеть, финансисту, например, будет легче понять экономические, социальные, политические и экологические аспекты, оправдывающие вложение капитала на изменение маршрута трубопровода. Государственный чиновник сможет наглядно показать, почему разведка нефти разрешена, либо запрещена, в данном регионе. Новые технологии и архитектура сети g.net также обеспечивают практическую реализацию новых принципов объединения и распространения информации.
Модели данных
Разработка моделей данных – еще один необходимый компонент комплексного ГИС решения для нефтегазовой отрасли. Модели данных – это базовые шаблоны, помогающие выполнению основанных на ГИС проектов в разных прикладных областях (создается более 20 разных моделей, ознакомиться с ними можно на сайте ESRI по адресу http://www.esri.com/software/arcgisdatamodels/index.html). В рамках этой широкомасштабной инициативы компания ESRI вместе с пользователями и партнёрами активно работает над созданием базовых (не всеобъемлющих) моделей данных для нефтегазовой отрасли. В основу одной из них положена известная модель PPDM (Публичная модель данных по нефти). Создаются также модели данных по трубопроводам, геологическая, гидрологическая, земельного кадастра, транспортная, лесная и др. Эти модель публикуются и представляются на всеобщее рассмотрение и обсуждение. Их основное предназначение — помочь пользователям и партнёрам в эффективном использовании, развитии и адаптации ArcGIS и стандартной структуры базы геоданных под потребности конкретной отрасли.
ESRI в нефтегазовой отрасли
Нефтегазовая индустрия – один из наиболее важных и один из первых рынков для программных ГИС продуктов ESRI и решений, разрабатываемых на их основе. Сейчас компания ESRI играет ведущую роль на этом рынке, среди ее пользователей большинство крупнейших нефтяных компаний. Группа пользователей ESRI из нефтегазовой отрасли (PUG), образованная в 1991 году, является независимой (и в финансовом, и в административном плане). Эта организация служит общим интересам клиентов ESRI в данной области рынка и состоит из почти 3500 членов со всего мира.
ГИС технологии применяют 90% департаментов по разведке и добыче нефти во всем мире для управления активами. Так, например, в Royal Dutch/Shell создано корпоративное хранилище пространственных данных и внедрен ряд ГИС приложений, которые установлены на сервере и обеспечивают поиск нужных данных через Web с использованием каталога метаданных. Корпорация Chevron-Texaco уже 10 лет применяет комплекс приложений для координации действий своих подразделений в сфере добычи и сбыта по всему миру. В подразделении информационных решений компании Schlumberger (Schlumberger Information Solutions, SIS) очень успешно работает группа специалистов IndigoPool, которая предоставляет защищенные онлайновые Web-службы по приобретению и сбыту программных приложений, данных и услуг, в том числе консультационных, она также выступает в качестве электронного посредника между продавцами и покупателями на мировом нефтегазовом рынке (см. http://www.indigopool.com). Эти службы пользуются высоким спросом, их активно используют как потребители в лице нефтяных и газовых компаний, так и поставщики решений для этой индустрии, такие как Schlumberger, Landmark, Halliburton и др.
ESRI тесно взаимодействует с SIS. Так, в августе 2002 г. было объявлено о том, что совместные усилия SIS и ESRI позволили создать Web-совместимое приложение для электронного бизнеса (e-business) в нефтегазовой области, объединяющее программные ГИС продукты ESRI и технологию Indigopool.com. В этом сквозном решении объединены развитые картографические средства серверного приложения ArcIMS и мощный потенциал базы данных Oracle, управляемой через серверное приложение ArcSDE, обеспечивающее интерактивное добавление приобретаемых информационных материалов на карты. Клиенты IndigoPool получают быстрый удобный доступ по сети Интернет к разнообразным данным по землепользованию, состоянию окружающей среды и объектам инфраструктуры, данным по скважинам, добыче, сейсмике, данным гравиметрической и магнитометрической съемки и т.д. То есть, они получают новые возможности для ведения бизнеса, управления активами и данными, большую гибкость и быстроту при предложении или приобретении продуктов и услуг.
Компания ESRI не занимается ни созданием специфических нефтяных баз данных, ни их продажей, но приветствует и поощряет действия третьих компаний в области применения предлагаемой ESRI технологии. Данная технология базируется на стандартах нефтегазовой и трубопроводной отраслей, а также на стандартах представления земельных участков. При этом учитываются как физические возможности БД, так и интерфейс приложений. Этот подход позволяет самому рынку влиять на темпы и направления развития прикладных программ, стоимость разработки которых распределяется между всем сообществом пользователей. Благодаря программе быстрого развития и тесному сотрудничеству с ведущими компаниями нефтегазовой отрасли, ESRI предоставляет инструменты и структуру программного обеспечения, которые отвечают растущим запросам этого масштабного и требовательного рынка.
Рис. 3. Цифровые модели территории месторождения с данными по нефтегазоносности и продуктивности скважин.
По статье в журнале ArcUser за октябрь-декабрь 2002 г. За дополнительной информацией обращайтесь к Эндрю Золнаи, менеджеру ESRI по нефтяной и трубопроводной отраслям, E-mail: azolnai@esri.com, Web: www.esri.com/petroleum, www.esri.com/pipeline.
