甄永慶延長(zhǎng)油田股份有限公司青化砭采油廠

淺析網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用

甄永慶
延長(zhǎng)油田股份有限公司青化砭采油廠

本文對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)在石油勘探開發(fā)行業(yè)所應(yīng)用的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)研和分析，分析了該技術(shù)在石油勘探開發(fā)行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)以及下一步的發(fā)展展望。通過(guò)分析表明，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)正在向成熟化、開放化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，并逐步成為石油勘探開發(fā)行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，將為該行業(yè)的快速發(fā)展提供長(zhǎng)足動(dòng)力。

網(wǎng)格計(jì)算；石油勘探開發(fā)；數(shù)據(jù)處理

1、前言

隨著當(dāng)代社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，如何對(duì)這些海量數(shù)量進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算、分析、處理成為一個(gè)復(fù)雜而且難度較大的問(wèn)題。在石油勘探開發(fā)行業(yè)同樣面臨這樣的問(wèn)題。石油勘探開發(fā)行業(yè)在其日常工作中同樣產(chǎn)生這大量的數(shù)據(jù)，如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析計(jì)算是影響石油勘探開發(fā)準(zhǔn)確度和工作效率的關(guān)鍵因素，因此迫切需要網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在石油勘探中的開發(fā)應(yīng)用，切實(shí)解決信息、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)、計(jì)算資源、軟件資源等信息基礎(chǔ)、知識(shí)的共享，以及實(shí)現(xiàn)探勘開發(fā)中的協(xié)同合作。

2、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

GC技術(shù)被定義為分布式計(jì)算技術(shù)，該技術(shù)是為了創(chuàng)建超級(jí)計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)用戶的最大透明化，以網(wǎng)絡(luò)為媒介，與高性能計(jì)算資源相連接。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)的定義也有了進(jìn)一步的拓展，即可以將企業(yè)或社會(huì)中分布在各地的所有計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)連接的方式將各個(gè)層次，職責(zé)的用戶資源融合到一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面共享，最終達(dá)到應(yīng)用一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的階段。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)能夠是人們以更快的速度獲取并處理所需的各類數(shù)據(jù)，為人們處理計(jì)算復(fù)雜研究中的數(shù)據(jù)提供更為有效、迅速的數(shù)據(jù)處理技術(shù)支撐，同時(shí)，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)還能夠協(xié)助企業(yè)解決計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施單一混亂的現(xiàn)狀，及時(shí)更新獲取龐大的且最新的計(jì)算數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)可方便用戶快速獲得工作上所需的數(shù)據(jù)和信息的訪問(wèn)和處理功能,幫助用戶利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理復(fù)雜而龐大的數(shù)據(jù)群,解決工作上的問(wèn)題，提高業(yè)務(wù)能力。因而,網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)可以幫助企業(yè)打破單個(gè)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的限制，以獲取規(guī)模龐大且免費(fèi)的數(shù)據(jù)資源。

目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與推廣也逐漸擴(kuò)大到各個(gè)行業(yè)，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)資源不僅僅局限于計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源，逐漸擴(kuò)展到知識(shí)資源和專家資源等社會(huì)資源，達(dá)到了數(shù)據(jù)資源的共享?；诰W(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展出分布式儀器系統(tǒng)、分布式大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)密集型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息集成系統(tǒng)、遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)等相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)和技術(shù)。在分布式大型計(jì)算方面，2002年日本電信電話株式會(huì)社將100萬(wàn)臺(tái)電腦集合起來(lái)，數(shù)據(jù)處理能力將達(dá)到65萬(wàn)億次/秒浮點(diǎn)運(yùn)算。這充分利用了該公司地理上分布的計(jì)算資源，協(xié)同解決了大量的復(fù)雜問(wèn)題，使該公司大量的閑置計(jì)算機(jī)資源得到有效再利用，形成了一個(gè)適合本公司發(fā)展的計(jì)算平臺(tái)，提高了計(jì)算機(jī)資源的利用效率，節(jié)省了大量不必要的重復(fù)投資，滿足了該公司對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需求[2]。

3、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用

石油勘探開發(fā)行業(yè)的主要研究對(duì)象是地下的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、物性、電性、油氣的生儲(chǔ)蓋等實(shí)體特征。隨著石油勘探開發(fā)工作的深入開展，許許多多的勘探井以及開發(fā)井存儲(chǔ)了各種類型的龐大信息數(shù)據(jù)記錄，包含著所需的全部地址信息，是油田勘探的主要依據(jù)參數(shù)。但是，面對(duì)數(shù)量如此巨大的數(shù)據(jù)，其處理難度同樣是巨大的，怎樣從這些大量數(shù)據(jù)中計(jì)算處理出有利于石油勘探開發(fā)工作的數(shù)據(jù)成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。這種情況下，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用為這一問(wèn)題的解決開辟了一條新的途徑。

網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在全球石油工業(yè)企業(yè)中都有應(yīng)用，如荷蘭皇家殼牌集團(tuán)、委內(nèi)瑞拉國(guó)家石油公司、拉丁美洲國(guó)家石油公司等石油勘探開發(fā)企業(yè)在使用先進(jìn)的了網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)來(lái)處理石油的相關(guān)數(shù)據(jù)，并在實(shí)際應(yīng)用上取得了一定的成果。

延長(zhǎng)公司在網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用上很大程度上借鑒了國(guó)際石油工業(yè)企業(yè)的相關(guān)應(yīng)用案例。應(yīng)用計(jì)算機(jī)瀏覽器為使用界面，在HTTP服務(wù)器框架下，在一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)上安裝了支持網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的PSDM應(yīng)用軟件。通過(guò)該軟件提供了大量勘探數(shù)據(jù)的系統(tǒng)管理服務(wù)、網(wǎng)格服務(wù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)。

通過(guò)該公司在石油勘探開發(fā)中應(yīng)用網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了下列目標(biāo):l)提高現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源的利用率；2)地震3D成像技術(shù)的實(shí)用化；3)縮短數(shù)據(jù)處理周期,提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量；4)增加數(shù)據(jù)使用靈活性；5)產(chǎn)生新的服務(wù)模式；6)通過(guò)網(wǎng)格技術(shù)統(tǒng)一計(jì)算資源利用的界面,實(shí)現(xiàn)日常業(yè)務(wù)工作自動(dòng)化、簡(jiǎn)單化,從而使技術(shù)人員可以擁有更多的時(shí)間專注于核心業(yè)務(wù),提高專業(yè)技能和工作效率；7)將全球的地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家及其它油藏工程技術(shù)人員緊密聯(lián)結(jié)在一起,實(shí)現(xiàn)跨組織、跨地域的協(xié)同工作,加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部、合作企業(yè)之間、企業(yè)與客戶之間的緊密合作關(guān)系。

4、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用展望

石油勘探開發(fā)行業(yè)的發(fā)展要依賴于網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，因此網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)也一定會(huì)在改行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并成為行業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，最終在企業(yè)中形成一個(gè)服務(wù)于石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的、集信息網(wǎng)格、數(shù)據(jù)網(wǎng)格、計(jì)算網(wǎng)格、知識(shí)網(wǎng)格和協(xié)同工作網(wǎng)格為一身的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。但在今后方面的應(yīng)用上仍有一些方面需要加強(qiáng)：

（1）國(guó)內(nèi)網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)還不成熟，需要大量計(jì)算機(jī)企業(yè)繼續(xù)創(chuàng)新，需要在基礎(chǔ)理論研究、OGSI、適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境的硬件設(shè)施研究，支持“5E”網(wǎng)格軟件系統(tǒng)等方面繼續(xù)進(jìn)行研究和實(shí)踐應(yīng)用；

（2）需要在網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)備方面，即面向網(wǎng)格的高性能計(jì)算機(jī)、高速網(wǎng)絡(luò)、海量存儲(chǔ)設(shè)備、大型分布儲(chǔ)存系統(tǒng)等方面進(jìn)行繼續(xù)突破；

（3）需要對(duì)網(wǎng)格計(jì)算軟件的動(dòng)態(tài)資源共享、高可用和可靠性、按需服務(wù)性和使用安全性等關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行研究；

（4）在石油勘探開發(fā)行業(yè)的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)方面進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用部署，同時(shí)建立國(guó)家網(wǎng)格信息基礎(chǔ)設(shè)施，搭建實(shí)用示范平臺(tái)。

5、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)石油勘探開發(fā)行業(yè)的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)研和分析，分析了在該行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)以及下一步的發(fā)展展望。通過(guò)分析表明，石油勘探開發(fā)行業(yè)的網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)正在向成熟化、開放化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，逐步成為信息處理技術(shù)方面的基礎(chǔ)設(shè)施，為石油勘探開發(fā)行業(yè)的快速發(fā)展提供長(zhǎng)足的動(dòng)力。

[1]趙改善,李劍峰,王于靜.地展勘探將迎來(lái)網(wǎng)格計(jì)算時(shí)代[A]. 見:中國(guó)地球物理學(xué)會(huì).中國(guó)地球物理(中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第21次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集)[C].吉林長(zhǎng)春:吉林大學(xué)出版社,2005.468～469

[2]周碧英.淺談網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò).2008（68）