大数据催生的石油物探革命

引子 进入21世纪特别是近年来，东方物探接连传出一连串非同凡响的动地炮声，与时下正在全球普遍兴起的互联网、大数据浪潮遥相呼应，呈现出鲜明的时代特点。这就是“两宽一高”互联网数字石油地球物理勘探。它的出现，颠覆了传统的石油物探生产方式和管理方式，引发了业内一系列前所未有巨大而又深刻的变化，被誉为21世纪石油物探领域的一场革命。前不久，来自北京和香港的20多家主流媒体记者，慕名前往首都南大门外的河北涿州，对东方物探进行采访报道。岁末年初，本报石油工业全面深化改革报道的第一站，选择了素有“石油勘探尖兵”之称的东方物探。

大数据催生的石油物探革命

◆ 进入21世纪，石油地球物理勘探数据处理呈现爆发性增长态势，一场高性能核心软件科技攻坚战在东方物探全面打响。

◆ 新建成的东方物探数据处理中心将称霸亚洲，成为北京南大门外一颗璀璨的石油大数据明星。

东方物探是国内最早实现数字化采集、处理和解释的石油专业技术服务公司。早在上世纪70年代，其前身原石油部物探局就与北京大学联合研究开发了国内第一台百万次大型计算机，处理了国内第一张数字地震剖面图，自那以后便一发不可阻挡，开始了对数字化石油地球物理勘探和高性能计算机孜孜不倦、锲而不舍地追求。

上世纪80年代初，在国内无力制造高性能计算机的情况下，当时的石油部几经周折，在党和国家领导人的大力支持下，租用了一台来自大洋彼岸的美国3033计算机。邓小平曾称赞：“这是又一种引进方式。”3033计算机就安家落户在河北涿州，石油部物探局因此声名远扬、蜚声海内外。为防止将高性能计算机用于军事目的，美方曾派专人长年值守控制室，全程监视3033计算机的使用。

时光飞逝，斗转星移。如今的东方物探早已不是当年美国人眼中的那个物探局了，中国的高性能计算机研发技术也今非昔比，奋力追赶上来了。当年的美国3033计算机，早已不能适应日新月异的石油地球物理勘探需要，被淘汰出局，成为历史。就连后来国内顶尖科研机构和大专院校联合研发、相继推出的高性能亿次银河计算机、10亿次曙光计算机也不能适应石油地球物理勘探海量数据处理和解释的需要，相继“下岗”。

记者此次在东方物探采访，看到的是由180多个电子柜组合而成、占地1600多平方米的超大规模、超高性能计算机集群。集群采用超大容量内存和存储设备，以万兆带宽与互联网相连，拥有图像处理器916个，相当于73.8万个核，拥有中央处理器2.169万个，相当于8.6万个核，浮点运算速度理论峰值已经达到令人惊叹的每秒1830万亿次。为适应石油地球物理勘探海量数据处理快速增长的需要，东方物探数据处理中心基地已经两度扩建，从涿州城西搬到城中。第三次基地扩建工程3年前就已经破土动工，现已在涿州城东拔地而起。新建成的东方物探数据处理中心将称霸亚洲，傲视全球，成为北京南大门外一颗璀璨的石油大数据明星。

然而，这一切仍然满足不了石油地球物理勘探海量数据快速增长的需要。进入21世纪，随着石油勘探开发逐步由常规油气转向非常规油气，低渗透、超低渗透、页岩气、煤层气等油气资源和沙漠、山地、深海等复杂领域油气勘探开发的大规模展开，石油地球物理勘探数据处理呈现爆发性增长态势。与此同时，石油野外地震数据采集方式和技术装备也在加快更新换代。随着新一代可控震源新技术、新装备的研发成功和投入使用，石油野外地震数据采集质量空前提高，数据内容空前丰富，采集效率呈现几何倍数增长态势，对高性能计算机的处理和解释提出了前所未有的新的更高要求。

高性能计算机处理和解释的关键，是高性能核心软件，被称为计算机高科技开发应用“皇冠”上的明珠。西方发达国家一直对我国实行严密的技术封锁。改革开放以来，随着中外经济技术交流的日益扩大和企业间业务联系的日益紧密，一些外国公司逐步放宽技术限制，将一些二、三流高性能软件产品销售给中国企业，但仍三令五申不得用于军事目的，并坚持不对石油勘探开发领域开放。由于技术上长期受制于人，东方物探每年都要花大价钱，进口高性能软件产品和技术服务。

为扭转核心技术受制于人的被动局面，东方物探决心集中一切可以集中的智慧和力量，举全力研发属于自己的高性能核心软件产品和技术。2003年，在母公司中国石油集团的大力支持下，首批1.4亿元专项资金迅速到位，一场高性能核心软件科技攻坚战在东方物探全面打响。

这是一场追赶世界一流先进水平的科技攻坚战，一场攀登世界石油地球物理勘探高峰的科技攻坚战。科技攻关，人才是关键。为广开门路，吸纳国内外一流人才投入科技攻关，东方物探以改革开路，打破传统的科研组织管理模式，面向全球，建立起了一整套博采众长，为我所用，专业互补，高效灵活的联合研发协作机制。先后与国内外20多所知名大学和研究单位，签订了30多个科研协作合同，建立起了面向全球的研发协作平台，并从国外直接引进了一批高层次人才，充实到关键岗位上。其中6名是纳入国务院“千人计划”的国家级高层次人才，成为科技攻关中独当一面，追赶世界一流先进水平的领军人物。与此同时，东方物探还分别在美国休斯敦、北京和休斯敦中国分中心，建立了高性能软件研发、完善、测试、反馈业务工作流程，形成全天候跟踪的软件研发机制，保证了科技攻关的高质量、高水平和高效率。

经过短短不到两年的科技攻关，2004年12月31日，东方物探在北京正式宣布：我国第一套拥有独立自主知识产权的高性能石油地球物理勘探核心软件1.0版研发成功，顺利通过了国家组织的技术鉴定，一举改变了中国石油地球物理勘探核心技术受制于人的被动局面，为东方物探赶超世界一流先进水平奠定了坚实基础。

经过连续几年的不断完善、充实、提高，到2009年，东方物探已相继研究开发出叠前深度偏移、多波处理、高效精细构造解释、现代属性储层预测、特色油气检测等一大批核心系列配套软件产品，建立起了一整套具有完全自主知识产权的“两宽一高”(宽方位、宽频带、高分辨率)数字石油地球物理勘探组合技术。采用这套组合技术处理和解释野外地震勘探数据，如同给地球做“CT”一样，可以将地下7000米深处的地质构造精准地刻画出来，哪里有油，哪里有气，一目了然，清晰可辨，以令人惊叹的高质量、高水平地质成像技术，将中国石油地球物理勘探提升到了一个前所未有的高度。

十年磨一剑，到2013年，东方物探研发的高性能核心软件已经由1.0版升级到了2.6版，先后获得国家发明专利36件、软件著作权6件，获得中国石油科技进步一等奖，被中国软件行业协会评为中国十大创新软件产品。以这套软件产品为核心搭建的石油地球物理勘探技术支撑平台，已经成为解决复杂石油勘探开发难题的高科技利器，成为我国石油勘探开发的核心技术。柴达木盆地英雄岭是地质学家公认的石油勘探禁区，50多年来，五上五下，一直没有取得大的突破。运用“两宽一高”高性能核心软件对野外地震资料进行处理和解释，获得了超高分辨率勘探成果。以此为据确定井位，打井42口，勘探成功率达到了98%，被业内传为佳话。

近年来，随着互联网、大数据浪潮在全球的蓬勃兴起，东方物探又摇身一变，成为了世界上首家将互联网技术全面引入石油地球物理勘探领域的专业技术服务公司。2012年，东方物探研究人员将自行研发并成功推出的新一代低频可控震源、高性能地震仪、高性能核心软件等系列产品、技术和装备，成功地组合到了一个互联网平台上，实现了从野外地震数据采集、网络传输、远程控制、移动管理，到高性能计算机核心软件处理、解释的全方位一体化运作，互联互通，无缝对接，这就是互联网数字石油地球物理勘探。

互联网数字石油地球物理勘探是工业化、信息化和互联网、大数据深度融合的划时代产物，其创新意义已经突破了石油生产层面和科技层面，进入了石油组织层面和管理层面，以其强大的石油第一生产力变革推动力量，颠覆了传统的石油物探生产方式和管理方式，引发了石油物探领域一系列前所未有的创新突破和深刻改变，因而一经推出，就立刻在业内引起了轰动。很多外国公司慕名前来现场观摩，一时间争相传扬，被誉为21世纪石油物探领域的一场革命。

就在东方物探掀起颠覆性石油物探革命的同时，一场特色鲜明的山地地震勘探革命也在中国腹地的四川崇山峻岭中紧锣密鼓地加紧展开。其主角就是被誉为中国山地勘探铁军和页岩气勘探先锋的川庆钻探。2012年，川庆钻探自主研发的专门针对复杂山地地震勘探的系列软件及其一体化解决方案，获得了世界石油“最佳勘探技术”提名奖，被评为中国石油科技创新一等奖。2013年，川庆钻探针对致密油气藏精细描述、山地高陡复杂构造精确成像、碳酸盐岩缝洞体定量雕刻、泥页岩裂缝精细预测等高难度勘探对象，先后完成了4个高密度三维地震勘探项目，一次性最大控制点覆盖面积超过了60平方公里，形成了独具山地特色的高密度石油地球物理勘探成套技术。国务院六部委联合下文认定该技术为国家战略性创新产品。

记者此次在川庆钻探采访，又看到了微地震勘探在山地地球物理勘探特别是页岩气勘探中取得的最新进展。微地震勘探无须人工震源，仅靠捕捉井下压裂作业传递的信息，就可以进行地球物理勘探。川庆钻探的微地震勘探利用移动笔记本工作站，就可以完成2000多道微地震勘探海量数据的实时自动处理解释、交互质控和3D自动播放，已具备了地面、浅井、深井一体化微地震勘探的作业能力。从水平井轨迹设计、施工导向，到井下作业、酸化压裂、储层改造，全程参与了四川地区的页岩气勘探，形成了工业化生产能力。作为一种数字地球物理勘探技术，微地震勘探刚一崭露头角，就显示出了与数字钻井、数字井筒、数字井下作业等相关专业紧密结合、密不可分、深度融合的可喜成长态势，展现出令人振奋的大数据、互联网广阔应用前景。

21世纪是一个大数据爆发增长的时代，一个互联网创新发展的时代。东方物探和川庆钻探紧跟新时代，掀起一场石油物探革命，将石油地球物理勘探事业推向了一个新的纪元，也为自身全面深化改革，加快发展，开辟出一个崭新天地。