Игнатьев Д.А., Лейпунский М.Б., Карнаухов Г.Н., компания Schlumberger, Россия, г.Москва, E-mail: dignatyev@slb.com, Web: www.slb.ru/sis/
Geological GIS with ESRI and Schlumberger software
Одним из важнейших активов компаний, работающих в нефтегазовой отрасли, является историческая и оперативная геолого-геофизическая и промысловая информация. Поскольку получение любого типа информации в геологоразведочной сфере всегда сопряжено со значительными расходами, первостепенное значение имеет задача обеспечения сохранности и целостности накопленных данных и результатов их обработки. В то же время, в своей работе любая компания рано или поздно начинает сталкиваться с определенными трудностями управления информационными активами, что связано с:
- многообразием информационных систем и источников данных от нескольких производителей;
- высокой специализацией приложений по типам поддерживаемых данных;
- территориальной распределенностью источников информации;
- отсутствием прозрачного механизма интеграции различных источников данных;
- дублированием и противоречивостью информации в разных источниках.
Всё это приводит к значительным затратам времени и ресурсов для поиска актуальных данных, а в некоторых случаях и к использованию недостоверной информации. Часто встречающейся проблемой является трудность или невозможность совместной пространственной визуализации данных из разных источников. А это один из самых востребованных способов работы с информацией для специалистов-предметников. В случае, если отсутствует чёткая картина по номенклатуре, актуальности и объёму имеющейся информации, существенно возрастает риск использования данных неизвестного качества при выполнении проектных работ.
На сегодняшний день выработан ряд подходов к управлению информацией и результатами геолого-геофизического моделирования. В зависимости от масштаба, традиций и накопленного опыта в различных нефтегазовых компаниях используется целый спектр решений – от разнообразных файловых архивов до самостоятельно созданных и коммерческих баз данных съемок и результатов моделирования. Решением компании Шлюмберже для управления данными, предлагаемом на российском рынке, является линейка программных продуктов ProSource (http://www.slb.ru/sis/item254). В этих продуктах обобщен мировой опыт Шлюмберже в области консалтинга и решения проблем управления геолого-геофизической информацией. Их описанию и возможностям построения ГИС с их использованием посвящена настоящая статья.
На сегодняшний день во все модули ProSource включены следующие возможности:
- Единый интерфейс доступа для обеспечения процесса управления данными в разнородных системах хранения (Finder, OpenWorks, Geoframe и т.п.), а также работа с OpenSpirit и подключенными источниками;
- Решение поставляется с готовым инструментарием для разработки и подключения практически любого источника геолого-промысловых данных;
- Возможность просмотра и сравнения данных из различных источников через формы, а также табличные и картографические представления;
- Поддержка создания, изменения, удаления данных непосредственно в источниках данных;
- Средства контроля качества данных и поддержка индикаторов и атрибутов качества информации;
- Возможность поиска в различных источниках данных по заданному параметру или с использованием пространственных ограничений;
- Создание и поддержка каталога пространственных данных в ArcSDE для визуальной агрегации данных и управления данными из различных источников;
- Динамическое управление преобразованиями координат из любой доступной БД при работе с картографическим представлением средствами библиотеки проективных преобразований ESRI;
- Встроенная поддержка Google Earth и вывод любого типа данных с пространственной компонентой на Google Earth;
- Встроенная поддержка приложения ESRI ArcMap и вывод любого типа данных с пространственной компонентой на карту ArcMap;
- Расширенное управление доступом к данным, в том числе на основе пространственных критериев.
ProSource является системой с клиент-серверной архитектурой (рис. 1), основанной на открытой модели данных Seabed (http://www.ocean.slb.com/seabed).
Рис. 1. Архитектура ProSource/SeaBed.
Помимо вышеперечисленных возможностей, ProSource обеспечивает основу для работы специализированных программных расширений для управления отдельными типами данных:
- ProSource Logs – управление данными каротажа
- ProSource Seismic – управление сейсмическими данными
- ProSource Enterprise – управление базовой геологоразведочной информацией
- ProSource Projects – управление результатами моделирования.
Таким образом, технология ProSource позволяет осуществлять хранение и управление полным набором геолого-геофизической и промысловой информации, используемой в отрасли – от исходных данных до результатов проектов моделирования и интерпретации.
Одним из «столпов» хранения информации в ProSource/ Seabed является помещение всех пространственных данных в структуры ArcSDE. Для отображения информации используется технология создания пространственных представлений. Проектные данные при поступлении в БД конвертируются в одну из географических систем координат, а исходные данные также записываются в базу данных вместе со сведениями о входной координатной системе. Как и геологразведочные данные, пространственная информация проходит двухступенчатую загрузку с возможностью достраивать стандартные процедуры проверки качества своими собственными алгоритмами. Помимо этого, поддерживается генерация геометрического представления объектов «на лету» из числовых значений.
В результате, в базе данных ProSource/ Seabed хранятся по умолчанию следующие виды пространственных объектов:
- скважины
- месторождения
- лицензия
- платформы
- стволы скважин 3D
- сейсмопрофили
- контура площадей съемок 3D
- контура областей проектных работ.
С помощью модуля Seabed Extensibility из состава ProSource Enterprise, позволяющего дополнять модель Seabed пользовательскими объектами, этот список может расширяться, поскольку атрибуты положения могут быть связаны с любой сущностью модели данных. Но, даже без расширения модели, на основе стандартных таблиц и представлений возможно построение базовых отчетных карт, постоянно используемых в нефтяных и газовых компаниях: карты состояния фонда скважин, карты отборов, карты изученности, структурные карты.
Описанный выше подход к хранению пространственной информации позволяет говорить о том, что линейка продуктов ProSource/ Seabed соответствует требованиям, обычно предъявляемым к геоинформационным системам для нефтегазодобывающих предприятий:
- Обеспечение пространственной целостности данных;
- Обеспечение стандартизации хранения данных;
- Обеспечение интеграции с геолого-промысловыми данными.
С уверенность можно говорить, что это единственная система на отечественном рынке, обладающая такими техническими характеристиками и возможностями «из коробки».
Рис. 2. ГИС-интерфейс ProSource.
Одним из самых важных способов отображения информации в системе ProSource является ее картографическое представление в модуле GISView (рис. 2). Этот модуль позволяет сводить на одном изображении:
- векторные и гридовые данные из систем геолого-геофизического моделирования и прикладных модулей ProSource;
- произвольные пространственные данные в формататах ESRI из архивов и баз данных пользователя;
- данные космических съемок;
- данные web-служб ArcIMS и WMS.
Единая координатная система отображения задается пользователем. Для всех данных поддерживаются стандартные операции идентификации, отображение атрибутивной информации и поиск. Результирующие карты могут быть сохранены для последующего использования в системе ProSource или опубликованы в качестве web-служб. Часто используемые пространственные данные можно встроить в дерево данных ProSource для еще более удобного обращения к ним.
Дополнительно, существенного качественного прироста можно достичь, если добавить сюда функционал, доступный в ArcGIS Server Advanced Enterprise. Если система ProSource/ Seabed, включая ArcSDE, может выступать в качестве средства хранения корпоративных и проектных пространственных данных, то на ArcGIS Server могут быть возложены функции системы визуализации и анализа геологоразведочной информации. Если комплексная обработка данных по-прежнему остается в области ответственности настольных приложений и систем моделирования, то этот продукт позволит предприятию создать быстрые и эффективные картографические информационные службы (сервисы). При этом по производительности вполне можно достичь результатов, близких к популярным сервисам Google.
Для этого информация, которую необходимо отобразить на карте, четко разделяется на «фоновую», необходимую только для ориентирования и навигации в пространстве, и на «семантически важную», работа с которой позволяет ответить на вопросы пользователя. Первый тип информации предоставляется из серверного кеша в виде преподготовленных растров, а воторой может отображаться, в том числе и динамически, с использованием богатейших возможностей серверной обработки данных и SQL. В качестве примера можно привести карты отборов нефти, которые можно совмещать с актуальными структурными картами, картами пористости и т.п.
«Технологическим прорывом» в сфере создания таких приложений является средство разработки Silverlight API для ArcGIS Server 9.3.1. Оно, с одной стороны, позволяет использовать богатейшие возможности программирования на платформе .NET/Silverlight, а, с другой, обеспечивает легкость интеграции в одном приложении множественных картографических служб, в том числе и сторонних производителей (напр. Microsoft Virtual Earth).
Немаловажным моментом в создании корпоративной ГИС нефтегазодыбывающих предприятий остается вопрос о накоплении и хранении готовых карт. Использование ресурсов ArcGIS Server при этом не всегда является рациональным в силу того, что пользователей обычно будет интересовать последняя, наиболее актуальная информация, а «готовые карты», как основа для принятия решений, фиксируют определенный момент времени, состояния наших знаний о геологическом строении недр и т.п. Геологические пространственные данные никогда не могут быть оторваны от основы, на которой они были созданы, даже при условии, что замена происходит на «лучшее», более современное. Такие замены могут повлиять на восприятие ранее принятых решений, делая их заведомо неправильными. Но в составе программных продуктов ESRI есть решение – дополнительный модуль ArcGIS Publisher, оно идеально подходит для создания карт, использующих данные, «отсоединенные» от реальных корпоративных источников. Накапливаемые карты могут помещаться в системы управления документооборотом или иные архивы, используемые на конкретном предприятии, а просматривать их можно с помощью бесплатного приложения ArcReader.
В завершение хотелось бы особо отметить, что для специалистов ГИС использование связки ProSource/ Seabed и ArcGIS позволяет решить важнейшую задачу обмена пространственными данными на предприятии и обеспечить:
- Создание единого информационного пространства для доступа к картографическим данным ProSource/ SeaBed и всем подключенным внешним источникам для пользователей ГИС;
- Легкий доступ к данным ГИС в форматах ESRI из ProSource для управления данными и контроля качества.
Таким образом, системы ProSource и ArcGIS Server Advanced Enterprise являются вполне обоснованным выбором программного обеспечения для поддержки принятия решений в сфере нефтегазодобычи.
