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携手一起,寻找深埋数亿年的石油宝藏

[ 导读 ] 中国石化物探院:看得见的石油,存得好的数据

飞机呼啸而过、汽车奔流不息、轮船鸣笛远行……

每天,社会、经济都在石油的驱动下,以高速方式繁忙运转着。

有了石油这个现代社会经济的血液,整个世界都在呼吸。而从原料到最终的产品,石油工业也形成了一条很长的产业链、技术链。

故事的开篇,便是对深埋数亿年的石油资源的勘探。

随着数字化的演进,如何更好地辅助石油的勘探工作,解决数据存储难题,是中国石化物探院和华为数据存储续写下的数智化故事。

用数字放大镜解地下谜题,找到深藏的石油

世界上最早的石油勘探开始于19世界早期,主要靠“目视”。但随着石油工业的进化,寻找石油的方式后续不断进化,运用重力、电、磁等进行的油气勘探逐步成熟。这其中,利用地震声呐数据分析的方法是主流之一。

其原理,是在油田上发射声呐,经过油田、土的折射,数据会产生变化,收集这些数据,利用已有的算法进行计算,就可以在数字世界获得一个现实世界地下的截面图,直白告诉你哪里有油。

这就需要利用到油气勘探软件。全球范围内,欧美的OMEGA、CGG等软件较为常用,我国的油气勘探也是如此。

但是,随着国内自主创新能力的提升,自研勘探软件正迈出坚实的步伐。

其中,中国石化物探院研发的大数据时代新一代地震勘探软件平台π-frame已经在胜利油田、西北油田、江汉油田等得到广泛应用,让石油勘探的效率和准确性都得到了极大提升。

π-frame突出的特点,是拥有海量数据管理能力及高效数据并行处理机制,实现了面向复杂地表、复杂构造、复杂储层的地震处理技术体系。

直白地说,可以承受很大的数据量,解更复杂的算法方程,从而适应更复杂的地质情况,在更多样化的地下环境中找到石油。

自2011年启动到现在,π-frame平台经过多次迭代目前已经步入智能化时代,通过人工智能地震处理解释功能模块,帮助在数字世界里进行着地下状况的建模、成像工作。

目前,π-frame已实施了两期共11个工区的推广应用,已经在产业上游帮助中国石油工业提升核心竞争力。

然而,π-frame在发展过程中,也面临突出的数据存储问题。

从石油勘探的性质不难发现,这是一个“先易后难”的工作,容易找到的都已经被勘探到,剩下的只会越来越复杂。

我国的石油勘探,现在也逐步往深层、页岩、深水等领域走,到更深的地方才更有机会。

π-frame需要采集勘探数据,进行数据治理、属性提取、构造追踪、数据解释等一系列的工作,进而推断油气藏的位置。这意味着地质情况复杂一点,数据量就会成倍增加——原始地震数据规模从10年前的几TB暴增到如今的动辄30-50TB,甚至出现单工区450TB的数据规模。

在这种背景下,π-frame面临数据存储跟不上业务生产的状况。

这是因为,π-frame之前采用的是存算一体的模式,数据和服务器计算“绑定”在一起,原有数据存储的空间不够需要扩容,但算力又大大超过需求,而扩节点满足数据需要就需要同步扩算力,会直接造成资源浪费。

此外,原存算一体架构采用服务器本地盘做存储,只能采用双副本的数据保护方案,磁盘利用率不高,且可靠性和安全性相较于专业存储也存在一定的差距。这时候,存储走向池化、专业化,以应对海量数据爆发的严峻挑战,就成为必然的选择。

握紧存储这个数字手柄,才能高效“解谜”

在迫切的需求下,π-frame选择了华为数据存储,采用华为OceanStor Pacific分布式存储集群代替本地硬盘,实现存算分离的改造。

专业的存储,首先带来的资源的高效利用。

由于计算/存储资源解耦,存储空间的扩大可以“自由”完成、灵活扩展,业务层面能够更加需求导向而非受限于底层IT系统进行规划,其扩容、维护的难度也大大降低——“你只管对我提数据量的扩展要求,都能够轻松办到,不限制你软件与业务的发挥。”

此外,专业存储相对于服务器本地盘,还能提供更加稳定可靠的存储服务,可靠性达99.9999%,数据安全性大幅提高。

既要、又要、还要,一套专业存储,都解决了。

值得一提的是,OceanStor Pacific的技术特性,又使得这一改造近乎“无感”进行。

应用层不需要开发适配,安装维护简单,无需安装插件,原本π-frame的数据存储Hadoop集群,能够通过一个HDFS标准接口直接访问存储,100%的接口兼容能力,让底层的数据改造对业务层面没有明显的影响,也能最大程度兼容主流大数据组件,支撑在数字世界“构建”地下世界、寻找石油的一系列数据互动要求。

Hadoop集群和存储是独立部署的,部署完,在Hadoop集群里直接将关联的访问域名改成HDFS域名即可,有点类似于普通人上网改了个网址就找到新的网页,配置也十分简单。

不知不觉间,每一次数据采集与分析处理的同时,存储系统的改造就已经默默完成了。

这种改造升级,让勘测埋藏数亿年的石油宝藏的效率与效果大大提升。

东营市境内的胜利油田牛庄三维工区涉及3市5县,满叠面积295平方公里的范围内需要进行单点高密度信息采集来保证石油勘探的效果,而其产生的数据量则对应高达21TB。

通过部署华为OceanStor Pacific 9550,10个节点,目前该工区已经全部完成叠前预处理、叠前时间偏移成像处理工作,保障了高密度数据采集、高效率数据处理。

当π-frame用数字化放大镜解地下谜题时,华为OceanStor Pacific分布式存储集群就成了那个起到支撑作用的“数字手柄”,帮助更多石油宝藏能够从地下来到地上,走入社会、经济生活,流淌起来。

结语

石油这种宝贵而不可或缺的资源,在地球上分布并不是很均匀。有的国家石油资源很丰富,“富得流油”,有的却没什么石油储藏。

我国是石油资源相对缺乏的国家,石油勘探尤为重要,π-frame成为我国石油勘探技术发展的重要产物。

但软件的发展往往也会面临各种挑战,其中存储技术成为大数据量下绕不过去的瓶颈,也承载着配合智能化等前沿技术能力发展的责任。

在华为数据存储的帮助下,我国的石油勘探软件成功解决了“后顾之忧”,摆脱了关键的瓶颈问题。

从勘探技术创新发展来看,这使得石油产业链上游占据重要“关隘”位置的勘探将由我们自己把守,石油勘探的形式进一步丰富、效果进一步强化;从业务升级来看,这将直接帮助企业在寻找石油资源的效率上大跨步前进,实现降本增效;从宏观发展层面,这还将直接帮助我国石油产业获得更多的本土石油来源,挖掘深埋这片土地之下的宝藏,为千行百业注入最重要的能量。

无论如何,底层存储创新,正在与人工智能创新(典型如冶炼厂的智能巡检)等数字化服务,共同推动石油产业全链条升级,为国民经济保驾护航。

而这,才是真正有温度、有价值的技术。

*本文图片均来源于网络

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