CC BY
50
УДК 681.518:550.832.4
СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ САНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА К СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОАО "НК "РОСНЕФТЬ"
А.В.Лапушов, А.В.Ходяев, В.Н.Москвич (ООО "РН-КрасноярскНИПИнефть"), Е.А.Давыдова (ОАО "НК "Роснефть")
В статье приведено описание созданной в ОАО "НК "Роснефть" информационной системы для хранения сейсмической информации с предоставлением санкционированного удаленного доступа. Уникальность разработки заключается в том, что система позволяет хранить данные как всех видов сейсмических исследований, так и полевые, результатов обработки и интерпретации. Приводится описание системы хранения, состоящей из реляционной системы управления данных, файлового хранилища и архивов для хранения больших массивов данных, представленных файлами или их набором на внешних носителях информации.
Ключевые слова: сейсморазведка; система хранения; информационная система.
По оценкам экспертов, за 1 год более 1 % общего объема геолого-геофизических данных безвозвратно утрачивается из-за ненадлежащей систематизации и хранения. Для восполнения утраченной информации компании нефтегазовой отрасли тратят сотни миллионов рублей на проведение повторных исследований [3].
В последние годы с развитием новых технологий и методик обработки и интерпретации, позволяющих повысить информативность старых данных, ценность архивной информации еще больше возрастает, поскольку в совокупности с новыми данными она позволяет существенно повысить качество результатов. Особо остро данная проблема стоит в сфере сейсмических исследований.
В 2008 г. в ОАО "НК "Роснефть" было принято решение о создании корпоративного центра хранения сейсмической информации на базе ООО "РН-КрасноярскНИ-ПИнефть" (ЦХСИ). Основными задачами центра являются хранение и предоставление оперативного санкционированного доступа к сейсмической информации ОАО "НК "Роснефть" [4]. Деятельность ЦХСИ регламентируется локально-норматив-
ной и распорядительной документацией и осуществляется с использованием информационной системы "Сейсморазведка" на базе современного хранилища сейсмической информации.
Локально-нормативная и распорядительная документация
ЦХСИ является структурным подразделением дочернего общества ОАО "НК "Роснефть" и ведет работу со всеми добывающими дочерними обществами и корпоративными научно-исследовательскими институтами ОАО "НК "Роснефть". Работу ЦХСИ регламентируют распорядительные и локально-нормативные документы.
В ЦХСИ, согласно распоряжению ОАО "НК "Роснефть", передаются все виды сейсмической информации: полевые данные, результаты обработки и интерпретации, данные вертикального сейсмического профилирования (ВСП) и сейсмического каротажа скважин (СК).
Форматы обмена сейсмическими данными описаны в разработанных методических указаниях ОАО "НК "Роснефть" "Требования к форматам
хранения, представления и обмена сейсмическими данными" (Методические указания). Методические указания разработаны с учетом требований РД ЦГИ-03-2000 "Временные требования к представлению справочных и ссылочных данных в Государственный (Национальный) банк цифровой геологической информации о недропользовании в России".
В разработанном документе описываются требования к форматам представления данных всех видов сейсмических съемок (морской, транзитной, наземной):
полевых сейсморазведочных работ, представленных сейсмограммами с введенной геометрией и наборами обработанных сейсмограмм;
результатов обработки сейсмической информации;
результатов интерпретации сейсмической информации; ВСП и СК.
В основе требований к представлению сейсмической информации лежит пакетный режим передачи данных. Пакеты сейсмических данных состоят из обязательных и рекомендуемых компонентов.
В настоящее время "Методические указания" введены в действие по всему ОАО "НК "Роснефть".
Рис. 1. ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ "СЕЙСМОРАЗВЕДКА"
Панель администратора
Н, ш2
1 - сервер СУБД; 2 - ленточные носители; 3 - ШББ-сервер; 4 - сетевая файловая система
Процесс обмена сейсмической информации регулирует Положение ОАО "НК "Роснефть" "Порядок обмена сейсмическими данными в Компании". В данном документе описаны:
порядок назначения доступа к сейсмическим данным, хранящимся в ЦХСИ;
порядок формирования и выполнения заявок на получение пакетов сейсмических данных из ЦХСИ;
порядок передачи сейсмических данных на хранение в ЦХСИ;
порядок получения сейсмических данных структурными подразделениями ОАО "НК "Роснефть" и ДО из ЦХСИ.
Информационная система "Сейсморазведка"
В рамках проекта по созданию Корпоративного банка данных сейсмической и геолого-геофизической информации ОАО "НК "Роснефть" в ООО "РН-КрасноярскНИПИнефть" ведется разработка информационной подсистемы "Сейсморазведка" (ИС). Эта работа включает в себя три этапа.
На первом этапе разработки ИС в 2007-2009 гг. был создан раздел "Полевая сейсморазведка", содержащий полевые сейсмические данные. В 2012 г. раздел "Полевая сейсморазведка" приказом по ОАО "НК "Роснефть" был введен в промышленную эксплуатацию.
В 2010-2011 гг. разрабатывался раздел "Результаты обработки", предусматривающий хранение сейсмических разрезов и кубов, обработанных сейсмограмм и сопутствующей к ним информации. В настоящее время раздел находится в опытно-промышленной эксплуатации и подготавливается к вводу в промышленную эксплуатацию.
В 2012 г. ведется разработка раздела "Результаты интерпретации", который предполагает хранение интерпретационных проектов и других результатов интерпретации сейсмической информации.
В 2013 г. ожидаются опытно-промышленная эксплуатация раздела и ввод всей ИС в промышленную эксплуатацию.
Основные принципы построения ИС — максимальная возможность получения сейсмических данных в опИпе-режиме и обеспечение возможности предварительного анализа данных.
Архитектура информационной системы
ИС "Сейсморазведка" разрабатывается на трехуровневой платформе обработки данных [2].
Первый уровень — хранение данных. Хранение информации в подсистеме реализовано в виде ре-
ляционной модели, предусматривающей представление информации в табличном виде под системой управления базы данных (СУБД); в виде файловой системы хранения данных и организации архивов для хранения больших массивов данных, представленных файлами или их набором на внешних носителях информации.
Второй уровень — обработка и загрузка данных. Он включает в себя сервер приложений, реализующий функции хранения и исполнения скриптов WEB-приложения для доступа к данным, а также позволяющий проводить обработку запросов удаленных пользователей.
Кроме того, платформа второго уровня содержит программное
Рис. 2. СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ "СЕЙСМОРАЗВЕДКА"
обеспечение для загрузки данных. Программное обеспечение представлено приложениями на платформе Windows, с помощью которых выполняются загрузка и регистрация данных в системе.
Третий уровень — представление данных. Здесь пользователю предоставляется WEB-интерфейс, с помощью которого осуществляется доступ к данным раздела удаленных пользователей.
Логически в ИС можно выделить четыре раздела (рис. 1), реализованные ее модулями:
формирования объектов описания;
формирования архивов; обеспечивающий хранение данных;
представления данных. Всего ИС состоит из 14 программных модулей, реляционной базы данных, файловой базы данных и архива внешних носителей информации. Программное обеспечение ИС представляет собой набор взаимосвязанных модулей, предназначенных для загрузки, хранения, выгрузки и предоставления санкционированного доступа к сейсмической информации. Часть модулей реализована с применением технологии облачных вычислений.
Система хранения данных ИС реализована как в памяти ЭВМ, так и на внешних носителях информации. В памяти ЭВМ данные распределяются в систему хранения реляционной СУБД Oracle и в файловую систему хранения (рис. 2). Структура базы данных ИС является глубоко предметно-ориентированной. Объем данных, который будет загружен на хранение в ИС, составляет сотни терабайт информации, из них около 40 % предполагается хранить в памяти ЭВМ, а 60 % — на внешних носителях.
Организация пространственных данных
При разработке ИС был использован модуль Oracle Spatial, осуще-
ствляющий хранение и обработку пространственных данных в открытом стандартизованном формате и полностью соответствующий требованиям стандарта OpenGIS [1]. Важный аспект такого хранилища — открытость данных. Без Oracle Spatial пространственные данные замкнуты в инструментальных геоинформационных системах (ГИС). Применение модуля позволяет сделать эти данные доступными для других систем, что обеспечивает существенное повышение эффективности их использования. Механизм Oracle Spatial предусматривает одновременное хранение и обработку пространственных и атрибутивных данных. Таким образом, при запросе оба вида данных объединяются в единое информационное пространство, тем самым обеспечивая хранение в базе данных не наборов данных, а пространственных объектов. Поэтому дальнейшая работа системы сводится к обработке непосредственной геометрии фигур, а не данных, интерпретируемых как геометрические фигуры.
При разработке ИС предусматривалось, что она будет обладать следующими функциональными возможностями обработки пространственных данных.
1. Хранение в базе данных осуществляется в специальном формате. Существует возможность хранения данных в виде геометрических примитивов (точка, линия, полигон и прочие векторные представления). Присутствуют функции вставки, изменения и удаления данных.
2. Анализ векторной информации позволяет выполнять операции определения объектов, находящихся на определенном расстоянии от заданного объекта и внутри заданной области; нахождения ближайших объектов от заданного; расчета расстояния между объектами; построения буферной зоны вокруг заданного объекта; перекрытия различных слоев пространственных
данных; визуализации пространственных данных.
Основываясь на функциональных возможностях Oracle Spatial, ИС формирует схему изученности территорий, а использование пространственной характеристики сейсмических данных позволяет расширить возможности их поиска [3]. Данные возможности встроены в модуль доступа к данным удаленных пользователей.
Организация санкционированного доступа пользователей
Доступ пользователей к данным, хранящимся в ИС, осуществляется с помощью WEB-модуля. Данный модуль реализует следующие функции:
поиск и просмотр информации о методике проведения полевых сейсморазведочных работ;
формирование и экспорт отчетов о методике проведения полевых сейсморазведочных работ;
поиск и просмотр информации о наличии полевых материалов, результатов как обработки, так и интерпретации сейсмической информации;
формирование заявки на получение пакета сейсмических данных из информационной подсистемы через курьерскую службу;
предоставление доступа к сейсмическим разрезам 2Б и сейсмическим кубам 3Б;
возможность экспорта результатов обработки 2Б;
визуализация сейсмических разрезов 2Б и сейсмических кубов 3Б (рис. 3);
поиск и просмотр информации с использованием контекстного поиска или схемы изученности (рис. 4);
экспорт данных результатов интерпретации (результаты геологической интерпретации сейсмической информации, набор данных, полученных из интерпретационных проектов);
предварительный просмотр результатов геологической интерпретации сейсмической информации.
Рис. 5. СТРУКТУРА КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИС
Пользователи ИС могут получать информацию с помощью экспорта данных, используя средства программных модулей, либо формируя заказ на получение пакетов информации.
Режим экспорта данных доступен для отчетов о сейсмических исследованиях, сейсмических разрезов и кубов и сопутствующей к ним информации, а также результатов интерпретации сейсмической информации.
Пакетный режим передачи данных реализован для полевых сейсмических данных, результатов обработки, представленных обработанными сейсмограммами и сейсмическими кубами 3Б, архивов интерпретационных проектов. Система оформления заказов для пользователей реализована в WEB-моду-ле. Со стороны ЦХСИ заказы обрабатываются с помощью специального модуля "Заказы и доставка". Общение пользователей и ЦХСИ производится с помощью автоматически сгенерированных электронных писем.
Техническая реализация системы хранения сейсмической информации
Система хранения данных в ИС "Сейсморазведка" является централизованной с единым центром данных [4]. Таким образом, вся техническая часть системы находится в одном месте. Со стороны пользователя необходимо наличие рабочей станции с предустановленным WEB-браузером. Структура комплексных средств выглядит следующим образом (рис. 5).
Сервер баз данных (БД) управляет хранением и поиском информации в таблицах БД, а также поддерживает ведение файловых архивов. Сервер функционирует на базе СУБД Oracle.
Сервер хранения (файловый сервер) предназначен для массового хранения и поиска архивной информации. Подключенные к нему устройства чтения ленточных носителей информации выполняют различные функции резервного копирования и ввода/вывода данных.
Сервер доступа (сервер приложений) обеспечивает функционирование трехуровневой архитектуры клиент — сервер и поддерживает удаленный доступ к данным.
Архивом цифровых носителей информации является роботизированная библиотека, которая выполняет функции хранения массивов данных больших объемов на внешних носителях. Роботизированная библиотека необходима для ввода/ вывода и хранения массивов данных большого объема (полевые сейсмограммы, проекты и т.п.), она также используется для резервного копирования информации, находящейся на дисковых массивах сервера хранения и сервера баз данных.
Часть данных ИС хранится на внешних носителях. Помещения для хранения внешних носителей информации отвечают всем требованиям и нормам, описанным в технических условиях на вычислительное оборудование, используемое в ИС, и оборудованы системами поддержки микроклимата и пожаротушения.
Заключение
В ОАО "НК "Роснефть" создана и успешно функционирует система сбора и хранения сейсмических данных, основой которой служит ИС "Сейсморазведка". В настоящее время в ИС собрано 90 % архивной полевой сейсмической информации ОАО "НК "Роснефть", также в нее загружаются данные текущего полевого сезона. Кроме того, проводится сбор результатов обработки и интерпретации. К ИС подключены пользователи из дочерних обществ и корпоративных научно-исследовательских институтов ОАО "НК "Роснефть". На данный момент общий объем данных, содержащихся в ИС, составляет 300 Тб.
Литература
1. Макин A. Oracle Spatial — новый взгляд на работу с пространствен-
ELABORATION OF INFORMATION SYSTEM FOR STORAGE AND SUBMITTING SANCTIONED ACCESS TO SEISMIC INFORMATION OF JSC "OC "Rosneft"
Lapushov A.V., Khodyaev A.V., Moskvich V.N. (OOO "RN-KrasnoyarskNJPJneft"), Davidova E.A. (JSC "OC "Rosneft")
The article presents description of information system elaborated in JSC "OC "Rosneft" for storage seismic information with submitting sanctioned remote access. Unique feature of this elaboration resides in that system allows to keep data of all kinds of seismic studies: field data, data processing results and data interpretation results. It is given a description of storage system consisted of relative data base, file storage and archives for storage large massifs of data submitted by files or a set of files on external information carriers.
Key words: seismic prospecting; storagesystem; information system.
ными данными // Информационные системы. — 2007. — № 2.
2. Поздняков В.А. Организация корпоративного архива данных сейсморазведки / В.А.Поздняков, А.В.Лапу-шов, А.В.Ходяев // Нефтяное хозяйство. - 2010. - № 9.
3. Ходяев A.B. Организация хранения сейсмической информации в ОАО "НК "Роснефть" / А.В.Ходяев, А.В.Лапушов, В.Н.Москвич // Научно-технический вестник ОАО "НК "Роснефть". - 2009. - № 1.
4. Ходяев A.B. Некоторые аспекты использования технологии хранения
пространственных данных при создании банка данных геолого-геофизической информации / А.В.Ходяев, А.В.Лапу-шов, В.Н.Москвич // Научно-технический вестник ОАО "НК "Роснефть". -2009. - № 4.
© Коллектив авторов, 2013
Андрей Валерьевич Лапушов, главный специалист, кандидат технических наук, [email protected];
Артем Викторович Ходяев, главный специалист, [email protected];
Виктор Николаевич Москвич, директор департамента геофизики, [email protected];
Елена Александровна йавыдова, начальник управления, доктор технических наук, [email protected].
