تبدیل داده‌های WITS کنونی به WITSML
استاندارد WITS (Wellsite Information Transfer Specification) از دهه 1980 به‌عنوان یک فرمت باینری برای انتقال داده‌های چاه در صنعت نفت و گاز استفاده می‌شده است. با این حال، با پیشرفت فناوری و نیاز به سیستم‌های دیجیتال پیشرفته‌تر، استاندارد WITSML (Wellsite Information Transfer Standard Markup Language) به‌عنوان جانشین WITS معرفی شد. WITSML، که توسط کنسرسیوم غیرانتفاعی Energistics توسعه یافته و مدیریت می‌شود، بر پایه فناوری XML و پروتکل‌های وب مانند HTTP/S و Energistics Transfer Protocol (ETP) ساخته شده است و امکان تبادل داده‌های چاه را به‌صورت بلادرنگ و غیربلادرنگ با انعطاف‌پذیری و کارایی بالاتر فراهم می‌کند.
تبدیل داده‌های WITS کنونی به WITSML به دلیل مزایای این استاندارد در استانداردسازی، قابلیت همکاری و ادغام با فناوری‌های مدرن مانند اینترنت اشیا (IoT)، هوش مصنوعی و پلتفرم‌های ابری مانند Open Subsurface Data Universe (OSDU) ضروری است. WITSML با ارائه بیش از 20 شیء داده‌ای استاندارد، مانند Well، WellLog و Trajectory، امکان مدیریت جامع داده‌های چاه را فراهم می‌کند و به شرکت‌های نفتی، پیمانکاران حفاری و ارائه‌دهندگان خدمات کمک می‌کند تا فرآیندهای عملیاتی خود را بهینه کنند. این مقاله به بررسی لزوم تبدیل و تجمیع داده‌های WITS به WITSML و روش‌های مختلف انجام این تبدیل می‌پردازد، با استناد به اطلاعات موجود در وب‌سایت Energistics.
لزوم تبدیل و تجمیع داده‌ها
تبدیل داده‌های WITS به WITSML به دلایل متعددی در صنعت نفت و گاز ضروری است. WITS، که در اوایل دهه 1980 توسط انجمن نفت آمریکا (API) توسعه یافت، یک فرمت باینری برای انتقال داده‌های چاه به‌صورت نقطه‌به‌نقطه است. این استاندارد، اگرچه در زمان خود کارآمد بود، محدودیت‌هایی مانند نبود رابط برنامه‌نویسی استاندارد (API)، تعداد محدود اشیاء داده‌ای و وابستگی به انتقال سریال داده‌های ASCII دارد. در مقابل، WITSML از فناوری‌های وب مدرن مانند XML، SOAP و ETP استفاده می‌کند و امکان تبادل داده‌ها در محیط‌های پیچیده و چندجانبه را فراهم می‌کند. بر اساس اطلاعات Energistics، WITSML به‌عنوان استانداردی باز و غیراختصاصی، برای شرکت‌های نفتی، ارائه‌دهندگان خدمات، پیمانکاران حفاری، فروشندگان نرم‌افزار و سازمان‌های نظارتی طراحی شده است تا جریان آزاد داده‌های فنی را در شبکه‌ها تسهیل کند.
یکی از مهم‌ترین دلایل لزوم تبدیل داده‌های WITS به WITSML، نیاز به استانداردسازی داده‌ها است. WITS به دلیل استفاده از فرمت باینری و عدم وجود یک ساختار استاندارد برای اشیاء داده‌ای، اغلب منجر به ناسازگاری داده‌ها بین سیستم‌های مختلف می‌شود. برای مثال، در انتقال داده‌های WITS، هر دو طرف باید درباره معنای هر رکورد (مانند Bit Depth یا نرخ نفوذ) توافق کنند، که این امر می‌تواند به خطاهای تفسیر منجر شود. WITSML با ارائه اسکیماهای XML استاندارد، این مشکل را برطرف می‌کند و امکان تبادل داده‌های یکپارچه را بین سیستم‌های مختلف فراهم می‌سازد.
دلیل دیگر، قابلیت ادغام WITSML با فناوری‌های نوظهور است. WITSML با پلتفرم‌های ابری مانند OSDU و سیستم‌های تحلیل پیشرفته مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین سازگار است. این ادغام به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا داده‌های چاه را در مقیاس بزرگ ذخیره، تحلیل و به اشتراک بگذارند. برای مثال، داده‌های WITSML می‌توانند به الگوریتم‌های پیش‌بینی‌کننده وارد شوند تا مشکلات احتمالی مانند ناپایداری چاه یا خرابی تجهیزات پیش‌بینی شوند. این قابلیت‌ها در WITS به دلیل محدودیت‌های فنی آن امکان‌پذیر نیست.
تجمیع داده‌ها نیز یکی از جنبه‌های کلیدی لزوم تبدیل است. بسیاری از شرکت‌های نفتی دارای مخازن عظیمی از داده‌های WITS هستند که طی دهه‌ها جمع‌آوری شده‌اند. این داده‌ها، اگر به WITSML تبدیل شوند، می‌توانند با داده‌های جدیدتر ادغام شده و در پلتفرم‌های مدرن مانند OSDU استفاده شوند. این تجمیع امکان تحلیل‌های جامع‌تر، مانند مقایسه داده‌های تاریخی و بلادرنگ برای بهینه‌سازی عملیات حفاری، را فراهم می‌کند. به گفته Energistics، WITSML نسخه 2.1 با مدل داده OSDU هماهنگ است، که این امر تبدیل و تجمیع داده‌ها را برای پروژه‌های دیجیتال آسان‌تر می‌کند.
در نهایت، تبدیل به WITSML به بهبود همکاری بین سازمان‌ها کمک می‌کند. در پروژه‌های نفت و گاز که چندین پیمانکار، ارائه‌دهنده خدمات و سازمان نظارتی درگیر هستند، WITSML به‌عنوان یک زبان مشترک عمل می‌کند و امکان تبادل داده‌ها بدون نیاز به تبدیل‌های دستی یا نرم‌افزارهای واسطه را فراهم می‌کند. این امر هزینه‌های عملیاتی را کاهش داده و کارایی را افزایش می‌دهد.
روش‌های تبدیل داده‌ها
تبدیل داده‌های WITS به WITSML نیازمند رویکردهای فنی است که با توجه به نیازهای پروژه، زیرساخت‌های موجود و نوع داده‌ها انتخاب می‌شوند. Energistics ابزارها و راهنمایی‌هایی برای تسهیل این تبدیل ارائه می‌دهد، و شرکت‌های مختلف نرم‌افزارها و خدماتی برای این منظور توسعه داده‌اند. در ادامه، روش‌های اصلی تبدیل داده‌های WITS به WITSML بررسی می‌شوند.
تبدیل دستی و استفاده از ابزارهای متن‌باز
یکی از روش‌های تبدیل، استفاده از ابزارهای متن‌باز مانند نرم‌افزار تبدیل LAS به WITSML است که توسط Energistics ارائه شده است. اگرچه این ابزار به‌طور خاص برای تبدیل فایل‌های LAS (Log ASCII Standard) به WITSML طراحی شده، اما می‌تواند به‌عنوان الگویی برای تبدیل داده‌های WITS استفاده شود. این ابزار شامل بسته‌های جاوا و منابع نگاشت است که داده‌های ورودی را به فرمت XML استاندارد WITSML تبدیل می‌کنند. برای تبدیل WITS، توسعه‌دهندگان می‌توانند از اسکیماهای XML (XSD) ارائه‌شده توسط Energistics استفاده کنند تا داده‌های باینری WITS را به اشیاء داده‌ای WITSML مانند WellLog یا MudLog نگاشت کنند.
برای مثال، داده‌های WITS که شامل رکوردهای ساده مانند عمق مته یا فشار چاه هستند، می‌توانند به‌صورت دستی به اشیاء WITSML نگاشت شوند. این فرآیند شامل خواندن داده‌های باینری WITS، شناسایی رکوردها (مانند Record 01، Item 08 برای Bit Depth) و تبدیل آن‌ها به ساختار XML با استفاده از اسکیماهای WITSML است. Energistics توصیه می‌کند که از نمونه داده‌های XML (مانند داده‌های اهدایی Statoil در سال 2016) برای تست و اعتبارسنجی استفاده شود.
استفاده از ابزارهای تبدیل خودکار
ابزارهای تبدیل خودکار مانند UniDAQ امکان تبدیل داده‌های WITS به WITSML را به‌صورت ساده و کارآمد فراهم می‌کنند. UniDAQ یک دستگاه جمع‌وجور است که داده‌های WITS، OPC UA، MODBUS و OSI PI را به WITSML یا ETP تبدیل می‌کند. این ابزار بدون نیاز به آموزش تخصصی، داده‌های WITS را از منابع مختلف جمع‌آوری کرده و به فرمت XML استاندارد WITSML تبدیل می‌کند. UniDAQ از داده‌های مبتنی بر زمان و عمق پشتیبانی می‌کند و می‌تواند به‌صورت محلی یا از راه دور پیکربندی شود، که این امر هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد.
برای مثال، در یک پروژه حفاری، UniDAQ می‌تواند داده‌های WITS را از حسگرهای چاه دریافت کرده و آن‌ها را به شیء WellLog یا Trajectory در WITSML تبدیل کند. این داده‌ها سپس از طریق پروتکل ETP به یک سرور مرکزی یا پلتفرم ابری مانند OSDU منتقل می‌شوند. این روش به‌ویژه برای پروژه‌هایی که نیاز به تبدیل سریع و بدون دخالت انسانی دارند، مناسب است.
استفاده از کتابخانه‌های نرم‌افزاری
کتابخانه‌های نرم‌افزاری مانند Petrolink.WitsmlConverter و WitsmlObjectsLibrary (توسعه‌یافته توسط Hashmap) برای تبدیل داده‌های WITSML بین نسخه‌های مختلف (مانند 1.3.1.1، 1.4.1.1 و 2.0) و همچنین تبدیل داده‌های WITS به WITSML استفاده می‌شوند. این کتابخانه‌ها، که معمولاً در زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C# یا جاوا نوشته شده‌اند، از تبدیل‌های XML و پردازش‌های پس از تبدیل پشتیبانی می‌کنند. برای تبدیل WITS به WITSML، داده‌های باینری WITS ابتدا باید به یک فرمت میانی (مانند CSV یا JSON) تبدیل شوند، سپس با استفاده از این کتابخانه‌ها به اشیاء WITSML نگاشت شوند.
برای مثال، کتابخانه Petrolink.WitsmlConverter ابتدا داده‌های ورودی را تجزیه و تحلیل می‌کند، سپس با استفاده از تبدیل‌های XML، آن‌ها را به نسخه موردنظر WITSML (مانند 2.1) تبدیل می‌کند. این کتابخانه همچنین واحدهای اندازه‌گیری (uom) را بین نسخه‌های مختلف WITSML تنظیم می‌کند تا سازگاری حفظ شود. این روش برای پروژه‌هایی که نیاز به تبدیل داده‌های قدیمی WITS در مقیاس بزرگ دارند، مناسب است.
ادغام با سیستم‌های مدیریت داده
روش دیگر، ادغام داده‌های WITS با سیستم‌های مدیریت داده‌ای است که از WITSML پشتیبانی می‌کنند. برای مثال، سیستم‌هایی مانند TIBCO StreamBase یا Kongsberg Digital’s SiteCom از APIهای WITSML مانند WMLS STORE برای خواندن، نوشتن و حذف داده‌ها استفاده می‌کنند. در این روش، داده‌های WITS ابتدا به یک فرمت میانی (مانند CSV) تبدیل شده و سپس از طریق APIهای WITSML به سیستم وارد می‌شوند. این روش به‌ویژه برای پروژه‌هایی که داده‌های WITS باید با داده‌های جدیدتر WITSML ادغام شوند، مناسب است.
برای مثال، TIBCO StreamBase از اپراتورهای WITSML مانند Read Log و Log Data Converter برای تبدیل داده‌های رشته‌ای به تاپل‌های داده‌ای استفاده می‌کند. این اپراتورها داده‌های WITS را به اشیاء WITSML مانند WellLog تبدیل کرده و امکان ذخیره‌سازی در بانک‌های اطلاعاتی مانند PostgreSQL یا TimescaleDB را فراهم می‌کنند. این روش امکان تجمیع داده‌ها در یک مخزن مرکزی را فراهم می‌کند و تحلیل‌های پیشرفته را تسهیل می‌کند.
تبدیل مبتنی بر پلتفرم‌های ابری
با ظهور پلتفرم‌های ابری مانند OSDU، تبدیل داده‌های WITS به WITSML می‌تواند در محیط‌های ابری انجام شود. IBM Cloud Pak for Data یکی از ابزارهایی است که امکان تبدیل داده‌های WITSML به فرمت‌های سازگار با OSDU را فراهم می‌کند. در این روش، داده‌های WITS ابتدا به یک فرمت میانی تبدیل شده و سپس به اشیاء WITSML نگاشت می‌شوند. این داده‌ها سپس در لایه ذخیره‌سازی OSDU بارگذاری می‌شوند، که امکان تحلیل در مقیاس بزرگ و ادغام با سایر استانداردها مانند PRODML و RESQML را فراهم می‌کند.
برای مثال، داده‌های WITS مربوط به عمق مته می‌توانند به شیء Trajectory در WITSML تبدیل شده و در یک مخزن ابری ذخیره شوند. این روش به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا داده‌های تاریخی و بلادرنگ را در یک پلتفرم یکپارچه تجمیع کرده و از ابزارهای تحلیل پیشرفته استفاده کنند. Energistics تأکید می‌کند که WITSML نسخه 2.1 به‌طور خاص برای هماهنگی با OSDU طراحی شده است، که این امر تبدیل و تجمیع داده‌ها را آسان‌تر می‌کند.