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从软件架构演化看地学研究平台的发展

时间:2013-10-24 09:57 来源:

 

Landmark软件与服务是哈里伯顿 公司的一个重要部门, 同时也 是勘探与生产软件业顶级供应商。 Landmark的技术可以快速发现新的油 气藏,延长老油田的寿命,降低油气 藏的开发风险,加速关键决策并最终 提高投资回报率。

其软件产品涵盖整个油气田勘探 与生产生命周期,包括:地震处理成像 技术;地质、地球物理综合解释;油藏 建模;数值模拟;开发生产;钻井与完 井压裂增产;数据管理与IT基础设施。 当前,软件产品有Di scovery、 R 2 0 0 3 、R 5 0 0 0 、和最新发布的 DecisionSpace® Desktop四个系列。

地学软件演化历史

勘探与生产研究从手工对比到使 用软件,再到必须依赖被称为高科技的 应用软件,如今更是把数字油田战略看 成是提升企业核心竞争力的关键。纵观 应用软件发展的历史,大

致可分为五个 阶段(如图1所示)。 上世纪八十年代初以前 地质制 图、地震解释及井位设计均在纸上和利 用计算器人工完成。通常一个项目的研 究周期需要1~2年时间。

上世纪八十年代中期至九十年代 早期 三维数字地震勘探技术开始大量 应用,人们开始针对各自专业领域的理论和原理编制相应的软件,通过人工 过程的数字化处理提高工作效率,如制 图、数字处理、人机交互解释、模拟计 算等(见图2)。1984年,Landmark研 制成功世界上第一台三维地震资料交互 解释工作站,揭示了该行业新纪元的开 端。这一时期的软件功能单一,独立使 用,数据以文件形式存放。

上世纪九十年代早期至二十一世 纪初期 Landmark引入数据库技术,将 勘探开发数据集成于OpenWorks,这种 方式实现了多种应用软件模块共享一 个数据管理平台,各个功能模块之间 可以共享数据和相互通讯,首次提出 一体化勘探研究的思想,实现了团队 合作,工作效率大幅提高。从此奠定 了Landmark作为业界领先者的地位, OpenWorks作为最广泛使用的平台也成 为了行业标准。R98是Unix系统平台的 典型代表。R2003开创了Linux平台的 普及应用,培养了大批基于该软件架 构的用户群,OpenWorks,SeisWorks, GeoProbe, Zmap+,WellPlan等软件在 勘探生产研究中发挥了举足轻重的作用 (示意图见图3)。

二十一世纪初至今 人们谈论最多 的是信息化和未来数字油田,石油公 司对未来地学研究平台提出了具体要 求,那就是企业级数据共享、多学科协 同作业、实时可视化决策。显然,传 统的软件架构无法达到这样的一体化 水平。好在,数据库技术,GIS技术, J2EE,Java,NET,和SOA面向应用一 体化开放平台思想的成熟,为打造全新 地学研究平台成为可能。从软件架构 来看,最大的变化是在数据库(源) 和应用模块之间引入了中间层,它的 作用实现最大范围的集成和开放,从 数据到应用建立了完整的标准体系。 这就是DecisionSpace一体化开放软件架 构(见图4)。Landmark的R5000系列 产品是基于DecisionSpace架构开发的。 OpenWorks R5000荣获2008年世界石油 “最佳数据管理解决方案”大奖。

2 0 1 0 及未来 虽然R5 0 0 0 基于 DecisionSpace架构实现了基本工作流程 一体化,用户可以访问其它数据库, 更好的实现多学科协同合作(比如, EDM,其它数据源),实现了跨界 面工作,提高了易用性(协作井位设 计)。但仍然缺乏真正统一的软件环 境实现跨学科的工作流程。在解决了 基础架构和数据管理平台后,建立统 一的多学科协同工作应用环境,即成 为下一个奋斗目标。Landmark为此奋 斗了10年,终于在2010年9月正式发布 DecisionSpace Desktop。它不同于目前 的DecisionSpace软件,因为它是单一软 件并实现了跨学科工作流程。

全新一代多学科协同 工作平台及应用软件

De c i s i o n S p a c e ® De s k t o p 是 Landmark经过10年坚持不懈努力,为 迎接数字化油田时代的到来,采用当 今最先进的科学技术成果,全新推出 的多学科协同工作环境及其系列化的 应用软件。

DecisionSpace® Desktop的定义 一个统一完美的工作环境,在这里有需 要的数据、信任的科学、更有喜悦的感 受。多学科团队能够一起协同工作,共 同评价和开发油气资源。

DecisionSpace® Desktop为多学科工 作组建立了统一的工作环境,其基础是 整个公司的数据管理体系。我们重新设 计了勘探与开发生产软件(见图5)。因为我们要建立原先不可能实现的多学 科协同的一体化工作流程;要提供吸纳 所有当今科学精华的应用软件,并确保 其“科学至深易行”;要确保技术指标 的精度,加速关键决策并最终提高投资 回报率。

DecisionSpace® Desktop 部分模块和功能简述 DecisionSpace® Desktop部分模块和 功能简述见表1。 Openworks®与DecisionSpace® Desktop OpenWorks R5000是企业级数 据管理平台,而DecisionSpace® Desktop 则是基于OpenWors的一体化多学科协 同应用软件工作环境。

所有数据统一管理,只存一个地 方 OpenWorks®是业界最优秀的数据管 理平台。基于OpenWorks® R5000开发 的DecisionSpace® Desktop 软件以其统 一的工作环境让项目组的每个授权用户 访问存取任何授权数据(见图6)。这 些数据都储存在同一个数据库中而非文 本档案,因此不存在可能引起混淆的文 件复本,也不会出现多个内容截然不同 的数据库。这为建立一体化工作流程打 下坚实可靠的基础。

从盆地到油藏,从油藏到盆地, OpenWorks® R5000数据库可以管理整 个企业项目数据——不仅限于单个项 目,从盆地、区带到油藏和井,多用户 或多项目组可以同时开展上百个不同规 模的项目——从单口井或油藏到整个 盆地。可以分析成千上万口井、测井 曲线、地震剖面以及3D体数据(见图 7)。实现了企业级的一体化协同。一 改过去“只见树木不见森林”的工作方 式,到随心所欲“想看树木就看树木, 想看森林就看森林。”

随需定制工区范围 面对一个大项 目数据库,保证数据同步很关键。利 用“解释工区”选项,用户可以选择 要研究的数据子集和多投影系统(见图 8)。利用 “解释集”选项进一步优选 所研究数据。“解释工区”和“解释 集”数据可以动态共享给所有人,无须 另存拷贝。

解释成果的快速更新 有了 OpenWorks®数据库和统一工作界面, 修改解释方案或者增加新数据将变得十 分简单。仅需要调整相关地质分层或增 加新井数据即可,其余工作将由软件自 动完成,如实时更新地质模型、剖面图 及平面图等,再不需要手工重复修改 (见图9)。 历史操作可追溯。还有一个自动功能 深受欢迎,系统会自动记录用户对项目数 据进行的操作,保存这类元数据将有利于 成果共享和历史追溯,以及帮助后人快速 了解情况等,项目跨度越长此功能价值越 大,也许几年以后更能体会到这个功能的 好处(见图10)。

分享想法和资源 OpenWorks®提供 了一个知识管理系统,用户可以在解释 过程中添加相关信息或者注释标签(见 图11),与项目成员分享研究思路、方 案共识和研究成果,记录推理方法,或 者附加SPE论文、PPT文件甚至项目的 超链接等。

开创全新的协同工作模式 是否已 经厌倦了过去分散、杂乱的应用软件? 现在,DecisionSpace® Desktop开创了全 新协同工作模式,一维、二维、三维的 多维工作空间——曲线、剖面、底图和 可视化多学科协同、研究成果实时更 新、完全共享,团队协作大放异彩(见 图12)。利用该软件的“工作流程设计 师”工具设计和分享复杂的工作流程, 记录最佳实践和专家知识,实现跨区域 合作、缩短解释周期等。

提升团队绩效 工欲善其事,必先 利其器。面对日益复杂的地质情况和工 作节奏,地质、地球物理学家和油藏工 程师们必须确保他们的技术应用在效 率和功能方面是最佳的。因此,赋于 DecisionSpace® Desktop软件的高科技、 简单化,以及建模、成图自动化等特 性,使之成为勘探开发利器,大幅提升 团队绩效(见图13)。

快速评价,准确决策 在经济情况 严峻时,每个部门都面临要用更少投资 发现并挖掘更多机遇。正如一位地质学 家智慧地说:“对地球科学地、更好地 运用将带来更有效地勘探和开采,从而 减少投资浪费。”这也是DecisionSpace® Desktop软件的宗旨。快速评价,准确决 策。在经济情况严峻时,每个部门都面 临要用更少投资发现并挖掘更多机遇。 正如一位地质学家智慧地说:“对地球 科学地、更好地运用将带来更有效地勘 探和开采,从而减少投资浪费。”这也 是DecisionSpace® Desktop软件的宗旨。

未来发展

我们注意到客户现今的协同合 作方式并不高效,很容易导致错误的 产生。换句话说,他们正在用上世纪 90年代的技术去解决21世纪的难题。 DecisionSpace® Desktop的研制成功和商 业化应用是业界最雄心勃勃的软件工程 的胜利。其自始至终所奉行的指导思 想“High Science Simplified——科学至 深易行”使这种追求达到哲学与艺术 的境界。有需要的数据,有信任的科 学,更有喜悦的感受。这也是为什么 DecisionSpace® Desktop一经推出即荣获 2010年世界石油“最佳可视化与多学科 协同”两项大奖。

DecisionSpace Desktop作为企业级 地学研究平台解决方案令人兴奋,就 某些方面而言,DecisionSpace Desktop 为长期使用软件的地质学家、地球物 理学家及油藏工程师提供了令人感叹 的体验。

DecisionSpace Desktop作为第五代 软件产品,其高效集成、多用户协作、 成果精准、易学易用将为用户带来指数 倍的利益(见图14)。Landmark已进 入崭新的发展阶段并将持续发布更多的 工作流程和创新产品,如Desktop钻井 完井、Desktop油藏工程、Desktop开发 生产、Desktop盆地模拟等。

2 0 1 1 年第一季度末, 将正式 推出基于Wi n d ows 操作系统平台的 DecisionSpace Desktop和GeoProbe超级 可视化解释产品。21世纪第二个十年已 经开始,地学软件平台技术将真正迎来 成熟期,信息化建设将更加理性,数字 油田的未来将更加清晰,勘探开发决策 将更加准确高效。

 

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