Daten speichern auf hoher See

Umweltverträgliche Energieerforschung mit einem Meer an Daten

| Autor / Redakteur: Dale Brantly* / Dr. Jürgen Ehneß

Vor der Förderung steht die Suche mit Hilfe seismischer Messverfahren. Für die so gewonnenen Daten wird wiederum eine Speicherlösung benötigt.
Vor der Förderung steht die Suche mit Hilfe seismischer Messverfahren. Für die so gewonnenen Daten wird wiederum eine Speicherlösung benötigt. (Bild: © look_67 - stock.adobe.com)

Das norwegische Unternehmen Magseis Fairfield liefert hochpräzise seismische Datendienste für Kunden auf der ganzen Welt. Für die Speicherung der gesammelten Daten an Bord der Schiffe verwenden die Norweger die Storage-Lösung Panasas Activestor.

Energiewirtschaftsunternehmen stehen unter enormem Druck, Öl und Gas aus Tiefseelagerstätten sicher und kostengünstig zu fördern. Um besser zu wissen, wo und wann man bohren soll, nutzen diese Firmen seismische Untersuchungen als Grundlage für ihre komplexen Entscheidungen.

Das Geophysikunternehmen Magseis Fairfield hat sich auf die Bereitstellung seismischer 3D- und 4D-Datenerfassungsdienste für Explorations- und Produktionsunternehmen (E&P) spezialisiert. Diese Dienste nutzen modernste Unterwassertechnologie (Ocean-Bottom Node – OBN) für eine hochauflösende Bilderfassung von geologischen Strukturen und Lagerstättendaten. Energieunternehmen können mit diesen Daten zukünftige Tiefseelagerstätten untersuchen und die Entwicklung aktueller Lagerstätten verbessern – und damit den Wert ihrer Multimillionendollar-E&P-Projekte maximieren.

Mit seinem Marine Autonomous Seismic System (MASS) und einer Palette von Z-Technologien – zusammen mit automatischen Handling-, Einsatz- und Rückholsystemen – bietet Magseis Fairfield seinen Kunden eine sichere und effiziente Erfassung von 4D-Daten in hoher Qualität.

Seismische Datenerfassung

Magseis Fairfield besitzt umfassende Erfahrungen in seismischer Datenerfassung, von herkömmlichen Tiefwasserkabelsystemen bis zum bahnbrechenden Z-Knotendesign des Unternehmens. Dank eines zusammen mit Batterie und Sensoren zu einer gemeinsamen Einheit verkapselten Erfassungssystems erübrigen sich alle Anforderungen herkömmlicher Kabelmesssysteme; effektiv bedeutet dies eine Revolution in der Branche. Das patentierte Knotendesign des Unternehmens bildet seit 2007 das zentrale Element aller Seismikprojekte. Allein im Golf von Mexiko führte das Unternehmen mehr als 30 Tiefwassererfassungsprojekte durch. Mit dem Einstieg in Projekte im Roten Meer, der Nordsee, in Westafrika, der Karibik und Südamerika im Jahre 2009 weitete das Unternehmen seine Knotensystemtechnik auf Systeme für Übergangszonen, für Flachwasser und für permanente Überwachungssysteme aus. Diese Designs kamen weltweit bei zahlreichen Firmen zum Einsatz, die alle die Vorteile dieser außergewöhnlichen Technologie erkannten.

Eine herkömmliche Seismikerfassung nutzt mindestens zwei Boote – ein Anregungsboot und ein Aufzeichnungs- oder Knotenboot. Das Anregungsboot gibt hochenergetische Schallwellen an die Wassersäule ab, die sich durch die Schichten im Untergrund ausbreiten. Ähnlich wie beim Radar dienen die Reflexionen dieser Schallwellen zur Erstellung eines Bildes des Untergrunds. Das Aufzeichnungsgerät, also das Knotenboot, setzt Knotengeräte auf dem Meeresboden ab, welche die Rückkopplungsreflexionen der Schallwellen aus den Untergrundschichten aufzeichnen. In Kombination liefern diese beiden Boote über die aufgezeichneten Seismikdaten ein Bild der geologischen Formationen im Untergrund und bilden die subtilen Veränderungen der aktiven Lagerstätten ab. Da sich Knotensysteme in fast allen Explorationskonfigurationen einsetzen lassen und sie Daten für bis zu 160 Tage aufzeichnen können, sind Explorationen mit extrem langen Offsets und vollem Azimut problemlos möglich.

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Die Fallstudie im Überblick

Ökosysteme auf dem Meeresboden

Diese Explorationskonfigurationen ermöglichen bisher unerreichte Bilddarstellungen und Möglichkeiten zum Auffinden von Kohlenwasserstofflagerstätten. Angesichts zunehmender Sorgen um die Bedingungen für Meereslebewesen und um die Auswirkungen der seismischen Erfassung auf Korallenriffe oder andere Ökosysteme auf dem Meeresboden lassen sich die Auswirkungen solcher Einsätze beim Einsatz kabelloser Knoten deutlich verringern. Der Durchmesser dieser Knotengeräte beträgt weniger als einen Meter; da mit ihnen keine schweren optischen Kabel mehr auf dem Meeresboden geschleppt werden müssen, verringert sich das Beschädigungsrisiko für bestehende Systeme am Boden.

Allerdings führen zunehmende gesetzliche, Investoren- und Umweltanforderungen an Energieunternehmen zu verschärften Herausforderungen bei Datenerfassung und -speicherung. Kunden benötigen detaillierte Informationen in hoher Qualität zur Erstellung genauerer Bodenschatzmodelle; dies hilft ihnen, Risiken von Bohrfehlern zu verringern und unnötige Störungen an Naturstandorten zu vermeiden, und vereinfacht die Ressourcenextraktion.

„Hydrografische Vermessungen ändern sich; sie decken größere geographische Bereiche ab und erfassen offshore wesentlich größere Datenmengen“, sagt Janie Garcia, Manager für Onboard-Datenverarbeitung bei Magseis Fairfield. „Unsere Datenspeicherung für Offshore-Projekte ist von 250 Terabyte [TB] pro Schiff auf bis zu 600 TB angewachsen. Weil diese Daten für unsere Kunden extrem wichtig sind, können wir uns keinerlei Fehler bei der Datenspeicherung leisten.“

Robuste Technik und zuverlässige Unterstützung

Magseis Fairfield hat erstmals vor zehn Jahren Panasas Activestor zur Abdeckung seiner schiffsgebundenen Speicheranforderungen bei marinen Messaufgaben gewählt. Heute betreibt die Firma unternehmensweit Panasas-Speicherungstechnik aus mehreren Generationen. Zusammen bieten diese Panasas-Lösungen 1.600 TB Speicher für die unterschiedlichsten Kundenprojekte.

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„Unsere Speicherlösungen müssen stabil genug für Offshore-Umgebungen sein“, erklärt Garcia, die verantwortlich ist für die Überwachung, Verwaltung, Organisation und Unterstützung der Daten für die Wissenschaftler auf den Schiffen sowie für die Gewährleistung der Datenqualität für die Kunden. „Dieses System steht rund um die Uhr im Zugriff. Wir benötigen die Flexibilität, Geräte von einem Schiff auf ein anderes und von einem Land in ein anderes zu verlegen. Das Speichersystem muss für eine solche ständige Handhabung ausgelegt sein. Wir haben auch andere Lösungen in Betracht gezogen, doch keine von ihnen bot die ganze Palette an Technologien und die Fernunterstützung von Panasas.“

Bedienkomfort

Die Geowissenschaftler, die Activestor nutzen, erhalten ein Hard- und Software-Training, sind aber keine Technikexperten. Auf den Schiffen gibt es keine spezielle IT-Abteilung. Daher braucht Magseis Fairfield eine Speicherlösung, die einen schnellen und einfachen Betrieb sowie eine Fernunterstützung bietet. Die Vermessungsteams benötigen darüber hinaus eine Lösung mit intuitiver grafischer Verwaltungsschnittstelle, sodass auch nichttechnische Mitarbeiter Wartungsaufgaben ausführen und Probleme lösen können.

Panasas bietet hierfür die einfachste Verwaltungslösung in der Branche. Ihre Fähigkeit, eine Anlage innerhalb von Stunden (statt in Tagen oder Wochen) einzusetzen und zu skalieren, ist beispielhaft in der Industrie. Die Anforderungen für Benutzerschulungen sind begrenzt. Dank der intuitiven, konsistenten Verwaltungsschnittstelle sind Schulungskurse, die von Magseis Fairfield vor Jahren entwickelt wurden, auch heute noch für Anwender relevant.

„Das Panasas-Architekturdesign erlaubt es, Komponenten problemlos zu versetzen, Datenspeicher zu skalieren, Systeme zu testen und den Betrieb effizient am Laufen zu halten“, sagt Garcia. „Innerhalb kürzester Zeit können unsere Teams Wartungsarbeiten ausführen oder neue Systeme in Betrieb nehmen. Dank ihrer Modularität ist die Speicherlösung flexibel genug, um alle nötigen Änderungen zur Unterstützung sämtlicher Kundenprojekte vornehmen zu können.“

Zuverlässige, konsistente und kalkulierbare Leistung

Activestor liefert Magseis Fairfield eine gleichbleibend hohe Leistung, egal, welche Anwendungen, Arbeitslasten oder Benutzer die Lösung verwenden. Eine einzige Offshore-Messkampagne umfasst 80 bis 100 Personen einschließlich Seeleuten, Geophysikern, Beobachtern für Meeressäuger und ROV-Piloten (Remotely Operated Vehicles). Da die Personalkosten für ein Schiff mit kompletter Besatzung mehr als 200.000 US-Dollar pro Tag betragen können, würde ein längerer Ausfall einen Verlust von hunderttausenden oder sogar Millionen Dollar bedeuten. Eine hoch zuverlässige Speicherlösung verringert hier das Risiko von Ausfallzeiten.

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„Auch wenn wir das Speichersystem mit zusätzlichen Daten belasten, arbeitet Panasas immer noch genau wie erwartet“, sagt Garcia. „Wir können uns darauf verlassen, dass die Lösung alles verarbeiten kann, was wir ihr vorlegen. So halten wir unsere Termine und stellen sicher, dass unsere Kunden alle nötigen Informationen bekommen.“

Panasas bietet rund um die Uhr Fernunterstützung. So steht für die Geowissenschaftler immer ein Spezialist bereit, der bei der Lösung von Speicherproblemen hilft. Bei Bedarf können Geräte ersetzt werden, doch Stillstandszeiten sind selten. „Wenn unsere Speicherlösungen die Anforderungen unserer Kunden nicht erfüllen, dann verfehlen unsere Projekte ihren Zweck“, sagt Garcia. „Wir verlassen uns vor allem deshalb schon so lange auf Panasas, weil die Lösung und die Unterstützung des Unternehmens uns ein sicheres Gefühl geben.“

Wachsende technische Anforderungen

Bei Magseis Fairfield überlegt man, einige der IT-Lösungen von den Schiffen in die Firmenbüros zu verlegen und dabei mehr dezentrale Datenverarbeitungs- und Speichertechniken zu nutzen. Diese Umstellung erfordert womöglich zusätzliche Flexibilität bei den technologischen Lösungen – das macht Garcia aber keine Sorgen.

„Egal, ob wir im Büro oder auf Schiffen auf hoher See arbeiten, wir benötigen stabile, konsistente Ausrüstungen, die sich von der Crew intuitiv benutzen lassen“, sagt sie. „Wir wissen, dass Panasas uns eine zuverlässige, anpassbare und bedienerfreundliche Speicherungslösung liefern wird.“

*Der Autor: Dale Brantly, Director of Systems Engineering bei Panasas

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