Sprenger grenser med Fibra

Visste du at Equinor har en av de raskeste dataklyngene i hele Europa? Førti servere prosesserer data fra fiberoptiske kabler i brønnene våre, og har allerede bidratt til at vi har spart millioner av kroner. Og det er bare begynnelsen.

I dag våger vi oss inn på et område der få har vært før oss – ned i dypet. På samme måte som olje og gass finner veien fra reservoarene under Johan Sverdrup til land på Kårstø, kommer det nå også store mengder data.

Kanskje lurer du på hvordan? Ved å installere fiberoptiske kabler langs brønnene våre. Øverst på brønnen er det montert en interrogator – en maskin som sender laserimpulser ned i fiberkabelen, og når disse sendes tilbake, skapes det vi kaller en refleksjon. Det er da Fibra slår inn og prosesserer disse refleksjonene, slik at de kan bli til brukbare data.

Kanskje tenker du “er det så spesielt, da?” – og svaret er da at det spesielle er den enorme mengden data som samles inn og ikke minst hastigheten på innsamlingen. Den tilsvarer en konstant strømming av 10.000 filmer på Netflix.

Fibra prosesserer alle disse dataene med en hastighet på om lag 5 GB/s. Det betyr at en av de største utfordringene er å tilpasse alt – og da mener vi alt – med tanke på hastighet. Mens noen typer programvare kan ha noen få brukere som utfører oppgaver her og der, har Fibra en datamaskin som utfører millioner av oppgaver hvert sekund.

– Når vi skriver kode, må vi huske at hver linje skal kjøres millioner av ganger hvert sekund, så alt vi gjør må bidra til optimal ytelse. Vi kjører en “kanaritest” hvert 30. minutt, og da sender vi en melding gjennom systemet vårt for å sikre at vi får riktig resultat i den andre enden, forklarer Lindvar.

Selv om det er detaljene i dagens Fibra vi ser på her, er det viktig å forstå resten av prosessen også. Etter at dataene er prosessert av Fibra, går de over til fo.tone – programvaren som visualiserer data for operatørene våre. Du kan se videoen under for å få en innføring, før vi går videre inn i de fiberoptiske kablenes verden!

Fra to uker til to sekunder

En viktig del av prosesseringen av disse dataene er å etablere en standard for strømming av fiberdata. Vanligvis har hver leverandør et eget format for egne interrogatorer, men Fibra har blitt “ett system som samler dem alle” – eller i hvert fall strømmer dem alle. Det betyr at operatørene våre kan se dataene to sekunder etter at de er samlet inn, noe som er en utrolig økning i hastighet sammenlignet med den tidligere arbeidsmåten.

Det betyr at Equinor kan bruke dataene som støtte i forbindelse med drift og vedlikehold – samtidig som aktivitetene utføres. Det er to teknologityper som utgjør kjernen – Kafka og Kubernetes. Kafka brukes til å lagre og motta data, mens Kubernetes er plattformen som kan prosessere dataene nærmest i sanntid.

Når du starter en interrogatoroppgave, velger systemet først den riktige prosesseringsprofilen. Fibra lagrer alltid rådataene, men det er behov for ulike algoritmer for å prosessere de ulike datastrømmene og se etter artefakter i dem. Utvalget er basert på hvilken type data du er interessert i.

– Ulike oppgaver har ulike behov, så hvis vi skal utføre en trykktest, kan det hende vi bare er interessert i trykkrelaterte data, og da lar proesseringsprofilene oss filtrere etter det. Det betyr at vi sparer en masse ressurser, at vi lett kan skalere ting og få mest mulig ut av maskinvaren, forteller Espen.

Koden de lager må være effektiv nok til å prosessere dataene litt raskere enn den hastigheten de mottas med, for ellers vil alt gå i stå.

– Fibra jobber kontinuerlig med transformasjon av signaler, og ser etter egenskaper ved signalet. Det er standardmåten å gjøre ting på, men vi kjører en rekke slike transformasjoner samtidig, og må derfor optimalisere flyten inn og ut av optimaliseringsalgoritmene, forklarer Espen.

Stort behov for hastighet

Det virker som alt skal opp i skyen nå om dagen – og teamet hadde faktisk planer om å gjøre det samme med Fibra. Men så innså de veldig raskt at skyen ganske enkelt ikke ville være i stand til å levere den hastigheten de hadde behov for. Som følge av dette driver Fibra med “edge processing” – med servere og maskinvare på stedet.

– Vi setter opp alt fra maskinvare til Kafka og Kubernetes, og håndterer infrastrukturen på en måte som gjør det lett for oss å skripte alt. Det handler om mer enn bare å utvikle kode, sier Ian Utbjoa.

– Det finnes ikke mange andre prosjekter som håndterer en slik mengde strømmedata som vi gjør. Det å flytte det opp i skyen var ikke gjennomførbart verken fra et teknisk eller økonomisk ståsted, på grunn av den enorme hastigheten vi må håndtere dataene med, forklarer Ian.

Det å jobbe med Fibra betyr dermed å jobbe med et stort behov for hastighet, men det betyr også at du er mer enn en utvikler.

Fiberoptiske kabler og interrogatorer er ikke flunkende ny teknologi – de har vært i bruk i flere tiår for å samle inn data. Men ikke fra brønner til havs, og slett ikke i et slikt omfang.

– Vi finner nye måter å bruke relativt ny teknologi på, og det føles litt som om vi er innovatører som forsøker å finne nye og effektive måter å bruke tilgjengelige ressurser på. Det er derfor det er så spennende å jobbe med Fibra, sier Petter Kvamen Clausen.

Fibra er i bruk på Johan Sverdrup og Martin Linge, men er ikke oppført som forretningskritisk. Det betyr imidlertid ikke at teamet opptrer som om det ikke var det.

– Vi ønsker selvfølgelig å få beskjed om eventuelle feil som kan oppstå, og vi opptrer som om dette er forretningskritisk i alt vi gjør. Overvåking er spesielt viktig for oss, og ved å sette opp overvåkingsmiljøer kan vi følge nøye med på alt, forklarer Petter.

Dette gjør de ved å bruke Prometheus og Grafana – overvåkingsprogramvare med åpen kildekode som brukes over hele verden.

– Det at Fibra ikke er forretningskritisk betyr ikke at operatørene ikke er avhengig av tilgjengelige data, så vi jobber alltid for å levere et så stabilt produkt som mulig, tilføyer han.

Har allerede spart millioner

Fiberoptiske kabler og Fibra har allerede bevist hva de er verdt. Et eksempel kommer fra Johan Sverdrup, hvor Fibra har bidratt til å spare selskapet for 40 millioner kroner.

Med bakgrunn som geoviter, har Taber nå påtatt seg rollen som prosjektleder for Fibra og Fotone, og er imponert over arbeidet som gjøres av utviklerne.

– Det faktum at dette ble utviklet fra bunnen av er bevis på hvor kreative og iherdige de er. Det å utvikle et svært stabilt og høytytende system med rom for skalering i løpet av bare to år er rett og slett utrolig imponerende, sier Taber.

I dag er Fibra i bruk på Johan Sverdrup og Martin Linge. Til sammen kan fibre i over 35 brønner overvåkes i sanntid, og det blir snart flere. Men hvordan har de klart å oppnå en slik skalering og rask implementering?

Det er alt takket være en måte å tenke på, der de skripter og «automatiserer seg selv ut av en jobb” – i hvert fall deler av den.

– Det å gjenta manuelle prosesser er ikke bare kjedelig for oss, det er også bortkastet tid og gir liten verdiskaping. Siden vi er et lite team på bare fem personer, har vi som vårt viktigste prinsipp at hvis vi kan automatisere oss ut av en jobb, så gjør vi det, sier Espen.

Enda mer data

Denne satsingen på skripting og automatisering har gjort at de lett kan ta i bruk Fibra i nye brønner – men det kan bli aktuelt med andre brønner og felt snart også. Selv om stadig forbedring og vedlikehold av Fibra er en av de viktigste oppgavene de gjør, vil det neste store være Fibra Light, forteller Espen:

– Vi holder på å bygge en mindre, mobil versjon av Fibra som vi kan ta med ut til felt som ønsker å bruke systemet vårt for overvåking i sanntid. Dette kan for eksempel gjelde intervensjonsjobber, eller felt som ønsker å teste Fibra for å se om det er noe de ønsker å investere i, sier Espen.

Intervensjonsjobber utføres på brønner som krever vedlikehold, reparasjon eller stimulering for å forbedre eller gjenopprette produktiviteten. Disse jobbene utføres ofte fra et fartøy, noe som betyr at det er liten sjanse for kraftige internettkabler som kan overføre dataene til land.

Som følge av dette prosesserer Fibra Light kun de dataene de trenger å prosessere på stedet, og sender deretter det prosesserte resultatet til land.

– Fibra Light skal gi mulighet for sanntidsobservasjoner av brønndriften på alle felt, med svært liten arbeidsinnsats og lave kostnader, sier Lindvar.

En stor del av det å bygge Fibra Light handler rett og slett om logistikk – det å utvikle en løsning du kan ta med deg offshore, og som ikke tar for mye plass.

– I innledende fase og testperioden sender vi folk fra teamet vårt offshore for å kjøre og teste Fibra Light. Det endelige målet er at “hvem som helst” skal kunne betjene Fibra Light offshore, og at det kan fungere med de ulike typene interrogatorer vi har, forklarer Espen.

Fiberoptikkprosjektet i Equinor har virkelig fått en lovende start, og ser ut til å utvikle seg i full fart framover. Bare tiden vil vise hvordan det går, men dette er sannsynligvis ikke det siste du har hørt om Fibra-teamet eller fiberoptikkprosjektet i Equinor.