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SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE PARÁMETROS DE PERFORACIÓN EN TIEMPO REAL Elvis Sánchez, Alvaro Fernández, Mélida Pereira, Marlen Rojo ─ PDVSA PDVSA Introducción En la actualidad, PDVSA a través de la Gerencia de Perforación Distrito Norte en el contrato establecido con las empresas operadoras de taladros, especifica el uso de un EDR (Electronic Drilling Recorder) para obtener la información de las actividades de modo digital y estas empresas a su vez poseen el servicio de captura y monitoreo de las señales contratado con empresas de instrumentación y mudlogging quienes poseen sistemas de monitoreo bajo desarrollo propio con la capacidad de mostrar la información de las señales obtenidas en ambiente Cliente-Servidor Cliente-Servidor y Web. La Gerencia de Perforación Distrito Norte a través de su Web Site puede visualizar los parámetros de perforación en los taladros mediante una interconexión a uno o varios servidores Web, administrados y mantenidos por las diferentes empresas de servicio. La diversidad de formatos de almacenamiento utilizados por estas empresas hace difícil una eventual consolidación o centralización de datos para generar data histórica reutilizable. Algunas empresas de servicio involucradas en esta actividad utilizan formatos de almacenamiento de uso exclusivo el cual no es posible manipular y no ofrece compatibilidad alguna con el entorno de datos actual. Las aplicaciones en su mayoría son propiedad de empresas extranjeras, lo cual dificulta la adaptación, actualización y mejoras exigidas por el cliente (PDVSA). Los formatos de presentación y configuración de datos son tan diversos que el usuario se confunde al momento de intentar manipular estos. La modalidad actual sobre la administración de los servidores de datos no representa responsabilidad legal alguna sobre las empresas de servicio. En el caso de las empresas de instrumentación, la carencia de personal 24h en los taladros no ofrece garantía alguna sobre la calidad de la data que se almacena constantemente, es decir hace pensar que la información es confiable. En algunos casos existe la redundancia de equipos, esto quiere decir que en el taladro están presentes la instrumentación de la unidad de Mud Logging y la empresa de instrumentación, en consecuencia se observa disyuntivas sobre la veracidad de los datos aparte de que PDVSA realiza doble desembolso de dinero por este concepto. Proyecto Visualización de Parámetros de Perforación en Tiempo Real vía WEB Objetivo: Visualizar en oficina de los parámetros básicos de perforación en tiempo real, almacenamiento y resguardo de la información Histórica con la finalidad de maximizar el seguimiento diario de los parámetros de perforación facilitando el análisis correlativo entre pozos permitiendo optimizar las planificaciones futuras y apoyar la toma de decisiones en situaciones operacionales critica. PDVSA, en la Gerencia de Perforación Distrito Norte, ha desarrollado un Sistema para la Visualización en Tiempo Real de los datos operacionales provenientes de las actividades de los Taladros de Perforación, con la finalidad de visualizarlos en las oficinas administrativas y lograr con ello, la disminución en los tiempos de toma de decisiones. El Proyecto nace de la necesidad de satisfacer el requerimiento de la Gerencia de Perforación Distrito Norte de visualizar información operacional generada en los taladros de perforación en Tiempo Tiempo Real en las oficinas mediante un Browser (NetScape/Internet Explorer/ otro) dentro de la PDV-NET, con la finalidad de realizar monitoreos continuos del proceso de perforación desde las oficinas sin tener que desplazarse hasta los taladros y así maximizar el seguimiento de los de las operaciones de perforación y minimizar el tiempo de respuestas en la toma de decisiones ante cualquier eventualidad.
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Alcance: La solución tecnológica planteada por la Gerencia de AIT para el 2004 permite acceder desde las oficinas y fuera de estas a través de Redes Privadas Virtuales (VPN) de una forma rápida y fácil los datos generados durante la perforación de un pozo, este requerimiento costa de varios requisitos como lo son: Transmisión de datos en Tiempo Real. Visualización a través de un Navegador Web. Almacenamiento histórico de la data.
Especificaciones Técnicas: La solución esta basada en una arquitectura de cuatro capas. Descripción de las capas: Capa de presentación: Contempla el manejo de la interfase de usuario, esta basada en tecnología.NET posee elementos creados con Javascript, Applet de Java especificación 1.1 y es compatible con navegadores IExplorer y Mozila lo que garantiza su funcionamiento tanto en plataforma Windows como Linux. Capa de reglas del negocio: Maneja la lógica de la solución acorde a los perfiles de usuario de la aplicación, realiza labores administrativas y permite gestionar la información que se va a visualizar. Capa de datos: Administra el repositorio de datos, tanto históricos como los de tiempo real. Capa de captura de datos: a Se encarga de recibir los datos de la fuente Wits y enviarlos través de la red hasta la capa de datos.
La fig. 1 muestra las capas y el flujo de información.
Fig. 1.
Cada una de estas capas se implementa con un software; para la captura de datos se desarrolló una aplicación llamada Wits2TCP que se encarga de tomar los datos del proveedor de datos de tiempo real a través de un puerto serial RS-232 y los envía a un Servicio de Windows NT llamado WitsServices que se
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encarga de recibir toda la información de los taladros que tienen tiempo real, el software adicionalmente realiza labores de monitoreo con el envió de paquetes smtp para verificar la calidad de la señal hacia los taladros. El siguiente diagrama UML muestra la secuencia de envió de información entre el proveedor de tiempo real (Empresa de servicio), el software Wits2TCP y el Servidor WITS. Ver fig. 2.
Fig. 2.
El proceso se inicia cuando el programa WITS2TCP solicita conectarse al Servidor Wits, cuando se logra establecer la comunicación se procede a realizar el envió de datos al Servidor WITS. La implementación de la Capa del Negocio y presentación se realiza con el software WEB y el Cliente Applet de Java. El Software WEB maneja la presen tación y muestra la data histórica, el Cliente Applet de Java permite la visualización en tiempo real de la data de un pozo. El siguiente diagrama UML muestra la secuencia de envió de mensajes entre los entes involucrados en la visualización de la data. Ver Fig. 3.
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Servidor WITS
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Servidor WEB
Cliente Applet de Java
Usuario
Solicita Visualizar Tiempo Real Crea Objeto Mostrar página WEB Solicita Datos Muestra Parametros Muestra Parametros Solicita Datos Muestra Parametros Muestra Parametros Solicita Datos Muestra Parametros Muestra Parametros Finaliza la página Destruir Objeto Finaliza la Comunicación
Fig. 3. El proceso se inicia cuando el usuario solicita visualizar la data en tiempo real de un pozo, el Servidor Web crea una página WEB con los parámetros para la inicialización de un applet de java que visualizara la data del taladro a monitorear, para lograr la compatibilidad con las redes VPN el Servicio WITS envía la data o mensaje “response” por cada solicitud o mensaje “request” que envíe el applet; esto permite que los datos puedan pasar a través del firewall de PDVSA. Especificaciones de conexión: Cable serial módem nulo ver figura 4. No debe tener una longitud de más de 20 metros. Configuración de cable serial
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Conector hembra
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Conector macho
Fig. 4.
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Conexión con una unidad de Mudlogging ver figura 5.
WITS Pc PDVSA (Wits2TCP) intranet Unidad MUDLOGGING Fig.5.
En la figura 6. Se puede observar la conexión tomano en cuenta que la fuente de datos WITS serial proviene del pc de la empresa de servicio.
WITS Pc PDVSA (Wits2TCP) intranet PC Empresa Servicio (Salida de datos WITS) Fig.6.
Servicio WITS: se encuentra instalado en un servidor Windows 2000 Server junto con la aplicación WEB y el servidor de Base de datos en el Edificio Sede de Maturín. Ver figura 7.
Fig.7.
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El usuario puede ver la aplicación via Navegador Internet Explorer o Netscape Navigator 6 o superior. Ver figura 8. PC Usuario
Fig.8.
Conclusiones La herramienta permite la visualización en oficina de los parámetros básicos de perforación en tiempo real, almacenamiento y resguardo de la información histórica con la finalidad de maximizar el seguimiento diario de los parámetros de perforación facilitando el análisis correlativo entre pozos, permitiendo optimizar las planificaciones futuras y apoyar la toma de decisiones en situaciones operacionales críticas. La solución tecnológica planteada permite acceder desde las oficinas de una forma rápida y fácil a los datos generados durante la perforación de un pozo, este sistema consta de los siguientes aspectos: Transmisión en Tiempo Real. Visualización a través de un Browser. Almacenamiento. Interconexión. La herramienta está diseñada para transmisión y visualización en tiempo real de los parámetros (datos) de perforación generados en los pozos en ejecución, la transmisión de los de los datos se realiza a mediante el protocolo de comunicación WITS ML a través de un sistema vía satélite, los datos son visualizados.
Contribuciones Técnicas Este desarrollo se logró con esfuerzos propios de la Empresa, gracias al trabajo en equipo de la Gerencia de AIT y Nuevas Tecnologías de Perforación cuyos miembros lograron combinar experiencia con tecnología para obtener una aplicación especializada que satisface los requerimientos de la Gerencia de Perforación y pone de manifiesto la calidad y disposición de los trabajadores de esta empresa en ofrecer las mejores soluciones aplicando tecnología de punta en la transmisión de datos en tiempo real desde las áreas operacionales hasta las oficinas.
Contribuciones Económicas 1. Minimiza el tiempo de respuesta en la toma de decisiones operacionales, lo cual se traduce en ahorro de tiempo y costo operacional. 2. Disponibilidad de datos Históricos; la herramienta cuenta con un servidor de base de datos donde es almacenada la información generada en los taladros, el mismo permite manejar la información histórica la cual es utilizada en la planificación de nuevos pozos.
Bibliografía www.witsnet.org
