海域石油勘探

很多人可以猜到，這些船正在進行的工程是海底油氣勘探，而這些船則是中石油集團東方地球物理勘探有限公司（簡稱：東方物探）的勘探船，他們通過采用包括海上過渡帶、海底電纜、海底節點等多種采集技術來進行淺海與深海的油氣三維地震勘探，用數據給海底“做CT”，追尋油氣的“蛛絲馬跡”。

從幾十年前落后的油氣勘探技術與設備，發展到如今各種先進勘探技術“輪番上陣”，中國的油氣勘探技術實現了快速發展，并孕育了東方物探等領先的企業。迄今為止，東方物探已經配合油田累計發現、落實圈閉近1.7萬個，提供建議井位近2.4萬口，2018年在公司國內外油氣重要發現參與率達到92%。國際市場主要分布全球5大洲、73個國家，為270多家油公司提供技術服務。

數據驅動油氣地震勘探

在某油氣勘探現場，東方物探的一個小隊正在進行現場勘探，他們手中沒有紙筆，而是依靠著先進的設備進行數據采集，他們每天現場采集的數據量大概有20個TB左右，采集完以后，當天晚上拿到營地進行拷貝，并上傳到現場數據處理系統的存儲設備中進行現場處理，隨后這些數據還需傳到室內數據中心中，進行進一步的數據整理與分析。

在勘探階段，這樣的情境幾乎每天都要上演，由此帶來了海量的數據。賴能和表示，東方物探的原始數據采集量已經從2012年的一年大概在50TB左右，飛速上漲到2019年的2500TB左右，7年間上升了50倍。根據地震數據處理流程的需要，每個項目需要的存儲量基本上是原始數據的15倍左右，那么東方物探數據中心要配套的有效存儲學40PB，裸容量超過50PB。

之所以會產生如此巨大的數據量，來源于油氣勘探數據的采集和處理特點。賴能和指出：“油氣勘探分為數據采集、數據處理、利用處理后的數據體進行地質構造解釋等三個階段。從數據采集的角度看，當前的油氣勘探可以分為陸地勘探與海洋勘探兩個方面。其中，陸地勘探主要采用可控震源，通過震源持續震動，向下傳播的波遇到地下不同的巖層反射回地面接收信號的方式來進行勘探；而海洋勘探則可以通過海上過渡帶、海底電纜、海底節點等方式進行勘探?！?/p>

由于石油勘探的區域巨大，涉及到地震波特征的數據量也堪稱海量，再加上地表、海底的條件和地下的地質結構千變萬化，油氣的運動方向，儲層部位也無規律可循，所以，三維地震勘探對于數據的存儲、處理技術都提出了非常高的要求。在特大型項目中，通常一次采集的數據量會形成上百億量級的地震道，原始數據量就可能達到數百TB。

承載探勘的數據，存儲需要海量、高性能和高可靠

在東方物探某基地，矗立著一個大型的數據中心，該數據中心項目一期的數據量就達到了1400TB，部署了 256節點浪潮集群和32個浪潮 AS13000 存儲節點，提供了30個PB的配套存儲。據賴能和介紹，之所以會在數據中心投入如此大的力量，不僅是因為數據對于油氣勘探極為重要，而且還因為油氣勘探計算量巨大、存儲量巨大、勘探數據極為敏感，需要實現本地化存儲。

賴能和表示，“在海外部署如此大型的存儲系統，對于存儲本身提出了非常巨大的挑戰。該項目一期的數據量是1400TB，什么概念呢？如果有4000個CPU來做地震資料疊前偏移成像的話，要做60天，大概要30個PB的存儲進行配套，計算量和存儲量斗非常大?！?/p>

分布式存儲以極致容量、極致性能承載物探數據

物探應用需要處理龐大的數據，對于后端存儲系統的IO處理能力及數據吞吐能力有極高的性能要求。舉個例子，地震資料的單個文件大小超300GB，給帶寬提出了很高要求；而數據分析過程會產生海量的次生小文件，又對IO提出了高要求。如果存儲性能不足，輕則導致作業時間延長，重則導致作業失敗，影響整體項目進度，經濟損失難以估量。

另外，東方物探有的三維采集項目位于海外，存儲系統也要隨之“漂洋過?！?，遠離國內的運維保障中心，再加上較為惡劣的溫濕度條件。三維物探的存儲系統一旦發生故障，將可能對業務系統正常運行造成風險，要求存儲系統必須具備足夠的冗余容錯能力，不能因為設備級故障導致業務停機或數據丟失。

浪潮分布式存儲平臺AS13000 在小文件讀寫性能、空間利用率、文件支持數量、智能運維預測等方面的創新優化，每秒實現了幾千萬次甚至億級讀寫操作，從存儲層面支撐海量三維物探數據得到盡快的分析。同時，浪潮存儲提供了嚴格的生產和測試要求，其技術指標能滿足油氣勘探技術要求。

向海底、地底延伸解鎖新的油氣藏

2004年，世界石油的預計總儲藏量為1717億噸，2008年，世界石油預計總儲存量達到1839億噸，到了2017年，世界石油總儲存量則達到了2423億噸。雖然作為不可再生能源，但是探明的石油儲量卻呈現“越來越多”的趨勢。

之所以出現這種情況，最直接的原因是油氣勘探技術的不斷進步，通過以數據來驅動油氣勘探，物探公司如今已經可以更加有效地找到深埋于地層中的油氣。

中石油集團東方地球物理勘探有限公司處理中心總工程師 賴能和

油氣勘探的技術正在不斷進化。目前的勘探技術只能支持地下五公里的低深度空間勘探，而未來這一深度也可能將向更深的深度演化。而且勘探網格也將實現從過去的25×25到12.5×6.25或更小的網格發展?？碧骄W格密度每增加一倍，數據量就增加3-4倍；網格畫的越細，分析的就越準確，油氣探勘對計算和存儲能力的要求是無止境的。此外，賴能和表示，“人工智能在油氣勘探領域已經開始陸續應用，曾經需要30人處理2個月的數據，現在通過神經網絡和人工訓練算法去處理，速度、精確度都大大提高?！?/p>

東方物探成為全球物探市場的一股重要力量

隨著石油、天然氣等能源開發向“地底或海底”延伸，以及重大工程建設、地質調查、科研等需求的不斷拓展，三維物探行業將有望迎來爆發期。以東方物探為代表的中國企業，積累了雄厚的技術實力以及豐富的經驗，正在成為全球物探市場的一股重要力量。