□ 本刊記者 魏 瑋

研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊扣油氣勘探開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求，著眼地震采集、處理、解釋技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，在“新”字上大做文章。

中國(guó)石化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大型超聲模擬裝置在工作中。王躍 攝

面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，石油物探技術(shù)研究院為當(dāng)好集團(tuán)公司油氣勘探開(kāi)發(fā)的物探先鋒，圍繞提升市場(chǎng)服務(wù)支撐能力做文章，從基礎(chǔ)方法研究、地震資料處理、自主軟件研發(fā)入手，先后建設(shè)了地球物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)，承接了集團(tuán)公司的π-farme軟件平臺(tái)。三大平臺(tái)的建設(shè)，為物探院進(jìn)一步發(fā)揮“一部三中心”職能、為更多油田企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)支撐，起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。

地球物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)推動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究走向市場(chǎng)

地球物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是以巖石物理測(cè)試技術(shù)和分析研究、地震數(shù)值模擬方法技術(shù)研究、地震物理模擬技術(shù)研究和地震波傳播規(guī)律等理論研究為重點(diǎn)，建立的地球物理開(kāi)放型研究平臺(tái)?！霸撈脚_(tái)的建立，就是為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享、數(shù)據(jù)共享、成果共享，為石油物探核心技術(shù)、特色技術(shù)的研發(fā)提供研究基礎(chǔ)和理論依據(jù)?！蔽锾皆涸洪L(zhǎng)楊勤勇表示。

初衷能否實(shí)現(xiàn)，市場(chǎng)是檢驗(yàn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)?！耙酝牡厍蛭锢韺?shí)驗(yàn)更多的是理論基礎(chǔ)研究，我們要被市場(chǎng)所需要、接受，只是理論肯定不行?！逼脚_(tái)負(fù)責(zé)人表示。從理論基礎(chǔ)研究到應(yīng)用基礎(chǔ)研究，平臺(tái)的研究人員戲稱為“一公里”距離。就是為了打通這“一公里”，平臺(tái)先后開(kāi)展了逼近真實(shí)地表地下地質(zhì)條件下的三維地質(zhì)建模、物理模型制作及正演模擬研究，原位地質(zhì)條件下巖石物理測(cè)試等多項(xiàng)創(chuàng)新型研究。

科研人員帶著技術(shù)闖市場(chǎng)。從2011年開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立至今，物探院承接了江蘇油田、西南分公司、勝利油田等多個(gè)分公司的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。他們建立了復(fù)雜斷塊、火成巖發(fā)育及薄儲(chǔ)層背景下的三維地質(zhì)模型，開(kāi)展正演模擬及地震波場(chǎng)特征分析，獲得了不同地質(zhì)體的地震響應(yīng)模式，有效指導(dǎo)了復(fù)雜探區(qū)的高效勘探；深化了浮土區(qū)黏土彈性參數(shù)與正演模擬研究，為激發(fā)巖性優(yōu)選提供了有效支撐；研制應(yīng)力敏感物理模型材料，開(kāi)展不同應(yīng)力條件下地震物理模型實(shí)驗(yàn)觀測(cè)及分析，為地應(yīng)力預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)支撐；深化了川西中淺層巖石物理測(cè)試分析，獲得了不同氣水條件下的巖石物理彈性參數(shù)，為含氣性反演預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)支撐。僅2019年，他們就成功引入10余個(gè)橫向項(xiàng)目，超額完成了年度目標(biāo)任務(wù)，開(kāi)創(chuàng)了應(yīng)用基礎(chǔ)研究走向市場(chǎng)的新局面。

經(jīng)過(guò)幾年的努力，物探院實(shí)驗(yàn)平臺(tái)制定了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量管理等16項(xiàng)制度流程，完善了三級(jí)管理架構(gòu)，形成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)放和數(shù)據(jù)共享的工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)5家院企的共享應(yīng)用。地球物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)石化29家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室考核中排名第二。

石化最大“云”驅(qū)動(dòng)科研生產(chǎn)提速

2020年2月28日，由物探院承擔(dān)的兩個(gè)地震資料處理項(xiàng)目順利通過(guò)西北局組織的視頻會(huì)議審查，這讓項(xiàng)目長(zhǎng)高厚強(qiáng)懸了一個(gè)多月的心終于放了下來(lái)：“我們這個(gè)項(xiàng)目后期需要對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行多次改進(jìn)完善，有大數(shù)據(jù)量計(jì)算需求，能夠在疫情防控期間完成研究工作并得到評(píng)審組的高度認(rèn)可，云平臺(tái)提供的遠(yuǎn)程共享和強(qiáng)大的計(jì)算能力功不可沒(méi)?！?/p>

物探院云計(jì)算平臺(tái)于2011年建成，目前這朵“云”上共部署17套高性能計(jì)算機(jī)群，配備豐富的地球物理勘探開(kāi)發(fā)專業(yè)軟件和科學(xué)工程計(jì)算軟件，其中有物探院自主研發(fā)的NEWS、RTM等十余套軟件，具備3萬(wàn)平方千米三維常規(guī)（含疊前時(shí)間偏移）、2萬(wàn)平方千米疊前深度偏移和2萬(wàn)平方千米逆時(shí)偏移地震資料的年處理能力。

截至目前，中原油田、河南油田、華北油氣、西南油氣等上游企業(yè)利用物探院云計(jì)算資源，已完成11個(gè)區(qū)塊7466平方千米的常規(guī)、深度偏移和逆時(shí)偏移地震資料處理。其中，中原油田物探院遠(yuǎn)程利用云計(jì)算資源的200個(gè)GPU計(jì)算節(jié)點(diǎn)，只用10天時(shí)間就完成普光探區(qū)大灣—毛壩三維工區(qū)的逆時(shí)偏移地震資料處理，相比利用中原油田本地資源，計(jì)算速度提高4倍，節(jié)約了各項(xiàng)成本。

不只是服務(wù)上游企業(yè)勘探開(kāi)發(fā)，物探院云計(jì)算中心還為集團(tuán)公司各研究機(jī)構(gòu)提供應(yīng)用支撐。2015年至今，該中心已為石油化工科學(xué)研究院的20個(gè)用戶、上海石油化工研究院的5個(gè)用戶和北京化工研究院的5個(gè)用戶提供了4000萬(wàn)核時(shí)的計(jì)算服務(wù)。

實(shí)際應(yīng)用及測(cè)試效果表明，云計(jì)算中心資源集中建設(shè)、遠(yuǎn)程共享應(yīng)用的模式，在支撐物探院科研生產(chǎn)的同時(shí)，能夠有效提升計(jì)算資源利用率，解決油田企業(yè)和集團(tuán)公司直屬研究院大規(guī)模并行計(jì)算應(yīng)用的問(wèn)題，有力提升了中國(guó)石化科技創(chuàng)新能力。2011年至今，物探院云計(jì)算平臺(tái)累計(jì)完成7.8萬(wàn)平方千米三維常規(guī)、3.9萬(wàn)平方千米疊前深度偏移和3.4萬(wàn)平方千米逆時(shí)偏移處理，有力提高了勘探開(kāi)發(fā)效率。

地震專業(yè)軟件平臺(tái)砥礪奮進(jìn)露真容

在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)剛剛興起的8年前，中國(guó)石化審時(shí)度勢(shì)地做出了自主開(kāi)發(fā)新一代地震一體化軟件平臺(tái)的科學(xué)決策，由物探院牽頭，聯(lián)合勝利油田、江漢油田、中原油田等油田企業(yè)和中國(guó)石化外部的IT公司，組建了聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展了持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊扣油氣勘探開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求，著眼地震采集、處理、解釋技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，大膽應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)先的Hadoop分布式文件系統(tǒng)和MapReduce、Spark并行計(jì)算框架等大數(shù)據(jù)技術(shù)，研發(fā)了具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的π-Frame地震一體化軟件平臺(tái)，集成中國(guó)石化自有的先進(jìn)地震技術(shù)，形成了支撐地震資料處理全業(yè)務(wù)流程的處理系統(tǒng)，完成了山地、沙漠、平原水網(wǎng)等不同地震地質(zhì)條件的地震資料試驗(yàn)性生產(chǎn)，處理效果達(dá)到國(guó)外主流地震處理軟件的水平。

2015年10月19日，在美國(guó)新奧爾良召開(kāi)的SEG（國(guó)際勘探地球物理學(xué)家學(xué)會(huì)）國(guó)際展覽會(huì)上，中國(guó)石化首次發(fā)布了π-Frame軟件平臺(tái)V1.0版本，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。SEG主席盛贊1.0版本的發(fā)布是“2015年會(huì)的最大亮點(diǎn)”。2019年9月16日，在美國(guó)圣安東尼奧召開(kāi)的SEG國(guó)際展覽會(huì)上，中國(guó)石化預(yù)發(fā)布了π-Frame軟件平臺(tái)及處理系統(tǒng)的V2.0版本，11月28日在中國(guó)石化2019年油氣地球物理學(xué)術(shù)年會(huì)上正式發(fā)布了該版本。這次發(fā)布不僅更新了軟件平臺(tái)，而且發(fā)布了能滿足復(fù)雜地表三維地震資料從數(shù)據(jù)輸入到疊前深度偏移（RTM）處理流程的技術(shù)要求的處理系統(tǒng)，充分展示了π-Frame在大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用方面取得的成果，與現(xiàn)有的主流軟件相比具備明顯的性能優(yōu)勢(shì)。

物探研究院工作人員在對(duì)云計(jì)算中心進(jìn)行運(yùn)維。王躍 攝