石油開采之前更為重要的是勘探

渣打銀行20日發(fā)布研究稱，2012年油價將居高，預計全年平均油價為每桶121美元，下半年油價將達到每桶127美元。全球油價在10年間的漲幅驚人，這和經濟增長、貨幣貶值、局部戰(zhàn)爭都有顯著關系。這份報告同時告訴我們，這種高油價不但不會奔潰，還會長期延續(xù)下去，也就是說大家依然需要忍受高油價所帶來的物價上漲。為什么石油開采成本越來越高?面對高油價，石油企業(yè)特別是勘探部門有哪些妙招降低勘探開采成本呢?使用超級計算機進行石油分布的測定，是當前環(huán)境下更為成熟的解決方案。

全球原油價格10年波動趨勢

全球石油儲量緊迫已是不爭的事實，2011年全球剩余石油探明儲量為2086.82億噸，僅比2010年增加82.27億噸，基本來自中東地區(qū)。中國在塔里木油田之后，再也沒有發(fā)現大規(guī)模油田。在現實約束下，現有油田的必須深度開采，石油行業(yè)被迫進入更加復雜的環(huán)境中。發(fā)展勘探和開采技術提高石油的可采率，是延長油田壽命、增加石油產量的好辦法。而在石油開采技術鏈條中，最為核心的石油勘探和油藏模擬都離不開超級計算機的支持。

石油在哪里超算找出來

按照科班的標準定義，石油勘探就是利用各種勘探手段了解地下的地質狀況，認識生油、儲油、油氣運移、聚集、保存等條件，確定油氣聚集的有利地區(qū)，找到儲油氣的圈閉，并探明油氣田面積，搞清油氣層情況和產出能力的過程。通俗的講，石油勘探也就是確定石油在哪里，有多少的過程。在實際勘探操作中，最常用的方法則是地震法，通常以小規(guī)模的爆炸人工激發(fā)地震，用布置在探測區(qū)的檢波器監(jiān)測記錄地震波在地層中的傳播數據，最終用計算機將檢波器的數據進行處理和解釋得到地下地質構造圖和古地圖，為石油開采提供直觀的決策支持。

海上石油勘探過程

地震數據處理過程大體可分為3個流程，首先需要將數據去噪，將干擾波等無用數據去掉，提高數據質量，然后進行數據拆分，通過反褶積、動靜校正、速度分析、疊加、偏移等處理得出地震波傳播圖，最后則是數據解釋，數據會最解釋為古地圖，能夠清晰地顯示出山川、河流、森林。石油勘探的目的是找到古代河流，尋找河流的上游，因為只有河流能夠聚集動物，動物尸體是石油的來源。而且河流的上游通常是油層的高處，也就是油井的鉆探點，油井打在油層的高處，才能求得最大的可采率。

由此可以看出，地震數據處理是數據轉換為決策支持的過程，是整個石油勘探過程中最為核心的部分，但是這個環(huán)節(jié)工作量之大，絕非人工所能完成。在超級計算機的出現之后，大規(guī)模的數據處理成為可能，才讓地震石油勘探從以往純粹的依靠人工經驗變成了可信賴、可復制的科學技術工程，大大提高了勘探的準確度和效率。

數據到古代地圖海量計算需超算

在根據數據得出的古地圖的支持下，就可以確定鉆井方位，進行鉆探作業(yè)。當前，每鉆一口井的成本在上億元人民幣，如果鉆井的方位、深度出現問題，就會影響后期的采油，如果出現更為嚴重的鉆井失敗，鉆進投資會得不到回報。因而，前期的地震勘探數據采集和處理十分重要，這也直接導致后期超算處理數據的復雜度快速增加。

石油儲藏逆時偏移剖面

在地震數據采集過程中，檢波器采集頻率不斷提高，數據量不斷膨脹。檢波器采集周期從數秒提升到了幾十毫秒，根據每個探測區(qū)域根據采集頻率的不同，每天可產生幾百GB的數據，而海洋探測中一條海洋勘探船每天能夠產生數TB的數據(1TB=1000GB)。另一方面，探測深度不斷加深，地下地質情況越來越復雜，數據處理的精度要求也越來越高，簡單的處理過程就需要20多種處理方法，涉及到高等數學的褶積、反褶積、波動方程、迭代等多個領域。這些都導致了數據處理的工作量不斷攀升，目前，一條10km的二維地震測線計算一次需要完成2880萬億次計算，若是100km就需要3萬億次(不同方法計算量有差異)。

石油分布圖形化模擬

當前一個探測區(qū)形成的數據進行拆分處理，如果以一個1000個處理器核的超算系統(tǒng)來處理，處理一次需要11天，需要用不同方法處理7次，全程至少要77 天。在數據轉化為古地圖的數據解釋需要處理多個地震道，一道分為1024個點，每個點需要一個方程來算。浪潮集團為中石油專門開發(fā)了地震數據解釋平臺，運行數據量為7GB的算例，性能雖然比原有平臺實現了10倍的提升，但是測試過程仍然用了11個小時。

在大慶油田發(fā)現以來，我國絕大多數新油田都是由地震法勘探找到的。世界上的墨西哥灣油田、中東油田、里海油田等許多大中型油田也是如此，在我國的物探隊中絕大部分是地震隊?？梢哉f如果沒有地震勘探，現代的油氣勘探就很難進行。地震法在石油勘探領域的廣泛應用是地震數據處理行業(yè)發(fā)展的直接動力。

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