計算機應用于石油勘探開發(fā)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(fā)領域的應用，提出了未來發(fā)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(fā)；應用分析
一、在石油勘探開發(fā)領域的應用
（一）國外應用。世界各個石油企業(yè)在勘探開發(fā)中，已經(jīng)基本達成了網(wǎng)絡化、數(shù)字化發(fā)展，依托于高性能的計算機與環(huán)球性的寬帶網(wǎng)，對遍布世界各地的油田生產(chǎn)狀況加以實時性監(jiān)控，及時掌握世界石油市場動態(tài)，并有效進行調節(jié)。高性能的計算機在勘探開發(fā)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(jié)點數(shù)超出2萬。美國PGS地球物理企業(yè)的高性能計算機，其節(jié)點數(shù)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(xiàn)實機構。借助以上超級的計算機系統(tǒng)，企業(yè)可以將疊前的深度偏移等“特殊”技術進行常規(guī)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(shù)據(jù)備份、軟件平臺、應用系統(tǒng)、管理系統(tǒng)的建設上也取得了重要成果，增強了石油企業(yè)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(fā)了每秒運速百萬次的高性能計算機及配套的軟件系統(tǒng)，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(fā)中具有重要的現(xiàn)實意義。隨著社會的進步，生產(chǎn)力的提升，我國的石油企業(yè)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(fā)工作。近年來，我國科學技術迅速發(fā)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(tǒng)及其勘探開發(fā)軟件，重新應用于石油勘探開發(fā)過程，如曙光、神威等高性能計算機，具有性能高、價位低的優(yōu)點，得到很多石油企業(yè)的認可，發(fā)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(fā)了“神通 STseis ”疊前地震數(shù)據(jù)處理，第一次成功移植到國產(chǎn)“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(qū)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(shù)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(huán)境到“神威”高性能計算機MPI環(huán)境的移植。并且，在我國研發(fā)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(guī)模高達138萬個節(jié)點的孤東七區(qū)，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(qū)沙二1-2砂層組的油藏模擬與計算，規(guī)模達到一千萬個節(jié)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(fā)領域的思考吳泉全◆的節(jié)點規(guī)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(yè)化的應用軟件，為石油勘探開發(fā)工作提供了技術保障。
二、未來發(fā)展的幾個影響因素及應對策略
（一）自主知識產(chǎn)權。關于石油勘探開發(fā)領域的應用軟件的研究，我國與世界發(fā)達國家相比存在很大的差距，可以說，至今尚未研發(fā)一種自主知識產(chǎn)權的世界領先的軟件。所以，從長期發(fā)展的視角分析，擁有自主知識產(chǎn)權的應用軟件對國家發(fā)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(tǒng)的應用壽命。若配置的設備具有較大差異，也會難以實現(xiàn)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(tǒng)一規(guī)劃與優(yōu)化配置；堅持“統(tǒng)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(tǒng)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(yè)發(fā)展中是一個長期性、持續(xù)性的工程，因此，唯有不斷加強研發(fā)力度，并且及時進行研發(fā)成果的實際應用與優(yōu)化，才會取得良好的結果。
三、結語
隨著科學技術的不斷發(fā)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(fā)方面，相比世界發(fā)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(xù)加強自主知識產(chǎn)權、設備優(yōu)化配置、科研項目的成果轉化的研究，為我國石油開發(fā)事業(yè)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(fā)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(fā)工業(yè)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
