計算機應用于石油勘探開發領域的思考

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摘要：論文分析了高性能計算機在石油勘探開發領域的應用，提出了未來發展的幾個問題及應對策略。

關鍵詞：高性能計算機；石油勘探；開發；應用分析

一、在石油勘探開發領域的應用

（一）國外應用。世界各個石油企業在勘探開發中，已經基本達成了網絡化、數字化發展，依托于高性能的計算機與環球性的寬帶網，對遍布世界各地的油田生產狀況加以實時性監控，及時掌握世界石油市場動態，并有效進行調節。高性能的計算機在勘探開發石油過程中得到廣泛地應用。例如：法國的高性能計算機，其總節點數超出2萬。美國PGS地球物理企業的高性能計算機，其節點數也大于1.2萬。英國的高性能計算機，在世界范圍內建立四十多虛擬現實機構。借助以上超級的計算機系統，企業可以將疊前的深度偏移等“特殊”技術進行常規化轉變，以迅速獲得精確的地下成像，并深入分析地層以下的勘探目標。而且，在相關的數據備份、軟件平臺、應用系統、管理系統的建設上也取得了重要成果，增強了石油企業綜合競爭力。

（二）國內應用。二十世紀七十年代初，我國自主研發了每秒運速百萬次的高性能計算機及配套的軟件系統，專門處理石油勘探資料的處理，在國家初期的石油勘探開發中具有重要的現實意義。隨著社會的進步，生產力的提升，我國的石油企業嘗試大量引入高性能的計算機[1]。例如：從上世紀七十年代起，以捆綁的形式進口了很多高性能計算機及相關軟件，主要用在地震資料、石油勘探資料的研發工作。近年來，我國科學技術迅速發展，高性能的計算機日益更新，國內研制的高性能計算機系統及其勘探開發軟件，重新應用于石油勘探開發過程，如曙光、神威等高性能計算機，具有性能高、價位低的優點，得到很多石油企業的認可，發揮了重要作用。

（三）中國石油化工領域的應用。第一，深度成像。我國研發了“神通 STseis ”疊前地震數據處理，第一次成功移植到國產“神威”牌高性能的計算機。并應用波動方程的深度偏移技術，有效地處理勝利油田CB 30區域130平方公里的地震資料。該項目的研究成果初步達到世界領先水平。第二，模擬油藏的數值。完成將帶有自主知識版權的多層二維二相軟件的并行版，從PVM環境到“神威”高性能計算機MPI環境的移植。并且，在我國研發的“神威”高性能并行計算機中，應用了128個CPU計算資源，模擬的規模高達138萬個節點的孤東七區，實際油藏的并行應用；應用112個CPU的并行機資源，進行了勝坨二區沙二1-2砂層組的油藏模擬與計算，規模達到一千萬個節點，共用了五個小時，符合我國油藏模擬的時效性標準，超出了世界相似油藏模擬高性能計算機應用于石油勘探開發領域的思考吳泉全◆的節點規模。第三，中石化高性能計算機的應用中心項目。配置了“神威”64位高性能的計算機群、工作站、服務器、外設等設備，還安裝了很多專業化的應用軟件，為石油勘探開發工作提供了技術保障。

二、未來發展的幾個影響因素及應對策略

（一）自主知識產權。關于石油勘探開發領域的應用軟件的研究，我國與世界發達國家相比存在很大的差距，可以說，至今尚未研發一種自主知識產權的世界領先的軟件。所以，從長期發展的視角分析，擁有自主知識產權的應用軟件對國家發展是十分有利的，政府及相關部門應當加大政策支持與投資力度。

（二）設備配置。在進行高性能計算機配置過程中，若僅僅局限于眼前的利益，低水平的重復配置會影響系統的應用壽命。若配置的設備具有較大差異，也會難以實現信息共享，降低了設備的利用率[2]。所以，應當加強高性能計算機資源的統一規劃與優化配置；堅持“統一投資、集中應用”的原則，在進行設備配置時，必須從全局層面進行分析，充分考慮其性價比、可兼容性等，以提升系統的利用率。

（三）科研項目的成果轉化。關于項目的研究成果，如果不能及時投入應用，既會無形中浪費了人、財、物等資源，又會阻礙項目的順利進行。基于高性能計算機在推動石油企業發展中是一個長期性、持續性的工程，因此，唯有不斷加強研發力度，并且及時進行研發成果的實際應用與優化，才會取得良好的結果。

三、結語

隨著科學技術的不斷發展，高性能的計算機在社會諸多領域得到大量的應用，并取得了豐碩的成果。特別在石油勘探開發方面，相比世界發達國家，我國關于高性能計算機的應用與研究還存在一定的距離。未來，相關工作者加強繼續加強自主知識產權、設備優化配置、科研項目的成果轉化的研究，為我國石油開發事業提供有力的技術支持。

參考文獻

[1]郭江.高性能計算機在石油勘探開發領域的應用[J].當代石油石化,2005(08):30-32.

[2]馮其紅,李曉東,馬建民,等.石油勘探開發工業虛擬仿真實驗教學中心建設[J].實驗技術與管理,2014,31(09):1-4.

作者：吳泉全 單位：大慶鉆探物探一公司