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            感知地球脈動,中石化物探院以智算之力開啟能源勘探新篇章

            來源:浪潮 作者: 編輯:華樂網 時間:2021-08-12 16:16
            導讀:北京2021年8月12日/美通社/--從飛馳的地鐵,到熱騰騰的飯菜,甚至指尖傳遞的訊息,每一天,人類正常生活的運轉都離不開能源,而能源的供應離不開油氣勘探。作為全球最重要的能源化工企業,中石化始終走在

            北京2021年8月12日 /美通社/ -- 從飛馳的地鐵,到熱騰騰的飯菜,甚至指尖傳遞的訊息,每一天,人類正常生活的運轉都離不開能源,而能源的供應離不開油氣勘探。

            作為全球最重要的能源化工企業,中石化始終走在能源勘探的前列。從深海海底到高聳的高原、甚至人跡罕至的沙漠,中石化探索能源的腳步從未停止。勝利油田、中原油田、江漢油田······一代代中石化物探人秉承王進喜的“鐵人精神”,跋山涉水、蓽露藍蔞,用腳步丈量祖國大地,用智慧探尋地球深處的寶藏,奇跡般地勘探出一個個寶貴的油田。

            中石化連續多年蟬聯中國最大的成品油和石化產品供應商、全球第一大煉油公司,能夠持續取得如此輝煌成績,得益于中石化始終堅持科技創新,將最前沿科技應用到石油勘探開發第一,大力推進人工智能軟件和智慧算力平臺在石油勘探領域的應用,助力油氣勘探開發“增儲上產”和“提質增效”,加速石油化工行業智能化升級轉型。

            智慧勘探,需要強大的算力感知地球脈動

            油氣勘探是開采第一步。放炮和用震源車重擊大地來制造人工地震是探測地下油氣最常用的方法,一次人工地震產生的沖擊波直達地下幾千米后,再反射回接收裝置。這上下穿梭的地震波,就蘊藏著石油和天然氣的密碼。但是想破解這些密碼,就需要采集、分析和處理大量地震波數據,就如同給大地做CT,繪制出地下幾千米的地質構造圖,挖掘出儲存石油和天然氣的藏寶地。

            受限于設備和匱乏的數據,物探人往往花費很多時間翻山越嶺,也不一定能勘探到油氣,時常一無所獲?,F在,大數據和智能設施的高速發展,能夠更精確高效繪制地下地質構造圖,不僅提高了勘探效率和成功率,同時使物探人能夠勘探之前難以勘探的頁巖等復雜地質,大大解放了物探人的腳步,勘探出更多油氣資源。

            中石化物探技術研究院作為推動大數據和人工智能在石油勘探領域應用的先行者,創建物探大數據平臺,具備自身特色的地震資料采集、處理和解釋技術一體化智能勘探軟件平臺。在高密度地震勘探、可控震源高效采集、深層—超深層碳酸鹽巖儲層成像與描述、致密碎屑巖“甜點”識別、非常規一體化和軟硬件研發等技術方面取得了重要進展,有力支撐了中國石化重點領域油氣勘探開發。

            雖然高精度三維地震、高密度單點地震勘探技術大規模應用能夠采集到更多數據,對于“藏寶地”的鎖定越來越精確、高效。但是隨之而來的卻是巨量樣本分析和資源多級調度管理的挑戰。首先,物探過程將產生高達PB級數據量,項目原始數據增量至20TB以上,單個處理文件達到200GB以上,而且處理過程的中間步驟多,產生大量的臨時文件和中間結果數據,需要為一個作業分配超過原始數據10倍的存儲空間;其次,隨著逆時深度偏移、全波形反演等計算密集型技術所帶來的1023~1024數量級計算量,物探信息處理面臨千萬億次計算機系統部署的挑戰;最后,在智能勘探軟件應用中,并行化對于網絡延時和帶寬的要求越來越高,需要25Gb甚至IB高速互聯網絡支持。

            像水電一樣供給算力,打造油氣勘探的智慧新動能

            為應對油氣勘探海量數據處理和勘探平臺智能化升級的挑戰,中石化物探院與浪潮公司聯合創新,對中石化大數據平臺進行全面提升。浪潮為中石化定制化設計智能一體化AI服務器集群,強大的智慧算力將平臺算力提升至1.9億億次/秒,存儲擴容至37PB,疊前時間偏移資料年處理能力為30000平方千米,憑借智慧算力大大緩解了巨量樣本分析的挑戰;同時,為解決大數據量吞吐的難題,浪潮為中石化物探院定制化設計的AI服務器集群,為每臺服務器節點均配置高速互聯核心網絡,充分發揮各個節點的性能,實現AI服務器集群全節點全線速互聯,網絡延時低,滿足大吞吐量的數據訪問要求。


            中石化物探院智算平臺現有計算節點增至2600多個,充沛的計算節點及強大的智慧算力,使平臺不但能滿足自身巨量樣本分析,同時可以面向油田企業和下游科研單位提供智慧算力共享及資源共享服務,像用水電定量輸出算力,實現各級單位算力的按需供應。在統一的智慧算力平臺上,分散建設的計算力資源形成了統一資源池,多種專業軟件可進行快速部署和統一調度,各油田企業可跨區域進行算力及數據共享與應用協同,使得資源使用效率提升了30%,實現了企業軟硬件資源、智慧算力資源的有效整合,滿足地球物理專業應用集中管理和遠程應用需求。中石化物探院智算平臺現現已支撐了元壩、順北等大型油氣田的勘探和開發,支撐了RTM、FWI等智能化地球物理技術的市場化應用,拓展了中石化下游科研單位數值模擬研究的維度和深度。

            加速石油勘探智能化創新

            在加速大數據、人工智能等新技術在油氣勘探領域的應用創新層面,中石化物探院率先搭建了地震處理解釋一體化智能平臺π-Frame。π-Frame智能軟件平臺集成了近百個地震數據批處理模塊和數十個交互應用模塊,擁有130余個功能模塊,具大規模、多用戶、數據并行、多維多機并行等特點,對計算力及運維管理有極高的要求。

            對此,中石化物探院與浪潮公司聯合創新,攜手打造了定制設計一體化AI服務器集群,可以支持PB級大型神經網絡深度學習訓練和推理需求。同時,通過可視化模型分析,有效解決集群整體性能瓶頸;兼顧監控管理和作業調度,解決異常節點定位與負載均衡問題,模塊性能分析速度大幅提升的同時滿足多用戶、多維度、并行計算的要求。此外,通過AIStation 人工智能開發管理平臺,可實現對于人工智能應用的模板化構建,加速π-Frame實現快速部署及推廣智能化軟件。

            從在未知的大地上人力鐵鍬徒手勘探,到集勘探數據采集、處理和解釋技術一體化智能勘探平臺,可以給大地做CT,生成地下幾千米地質結構圖形,甚至快速生成地下3D模型,中石化的發展經歷篳路藍縷的開拓,到堅持科技創新,以大數據和智能化推動能源勘探行業智能化升級轉型。未來,中石化將繼續與浪潮合作,打造能源勘探行業新標桿,推動人工智能軟件大面積應用,助力能源勘探開發“增儲上產”和“提質增效”,加速石油化工行業智能化升級轉型,為保障國家能源穩定供應貢獻力量。

            責任編輯:華樂網

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