超級(jí)云計(jì)算在油氣行業(yè)應(yīng)用就是要解決海量密集數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題。油氣行業(yè)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增加，數(shù)據(jù)管理已成為油氣行業(yè)的一個(gè)重要主題，諸如超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用和云計(jì)算數(shù)據(jù)處理此類高性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理解決方案，成為全球油氣行業(yè)的迫切需求；尤其是上游行業(yè)，在在處理油氣勘探進(jìn)程中所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)揮了不可或缺的關(guān)鍵作用。
為了促進(jìn)對(duì)這些運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的高級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)和挖掘，石油巨頭們正越來(lái)越依賴包括數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算系統(tǒng)各種云計(jì)算工具的優(yōu)勢(shì)。使用超級(jí)計(jì)算的云數(shù)據(jù)處理中心成為對(duì)石油和天然氣業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)海量增長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的必然。
01.云計(jì)算成為?？松梨谏嫌芜\(yùn)營(yíng)強(qiáng)大助力
可是當(dāng)油氣資源配備物聯(lián)網(wǎng)傳感器成為常態(tài)，構(gòu)成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的傳感器和連接設(shè)備正引發(fā)來(lái)自油氣勘探一線的海量數(shù)據(jù)洪流。通過(guò)將先進(jìn)的傳感技術(shù)與廣泛部署在井口的生產(chǎn)設(shè)備（包括鉆頭、注入設(shè)備、泵和閥門）集成，收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。超級(jí)云計(jì)算正在成為?？松梨谟蜌馓锇踩\(yùn)行和商業(yè)運(yùn)營(yíng)的助力。
美國(guó)石油巨頭?？松梨?020年6月初宣布，將依靠強(qiáng)大云計(jì)算和高速互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)油氣田。在開(kāi)采油氣之前，科學(xué)家們首先要建立一個(gè)深埋地下油氣儲(chǔ)集層的數(shù)字模型。構(gòu)建此類基于海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜模型耗時(shí)很長(zhǎng)。但埃克森美孚在伊利諾伊大學(xué)國(guó)家超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心開(kāi)發(fā)的超級(jí)云計(jì)算系統(tǒng)，能夠在幾分鐘開(kāi)發(fā)出模型。該項(xiàng)目涉及22000多臺(tái)計(jì)算機(jī)，總共擁有70多萬(wàn)臺(tái)處理器。這足夠每秒進(jìn)行1千萬(wàn)億次計(jì)算。計(jì)算機(jī)的磁盤存儲(chǔ)空間大到足以存儲(chǔ)世界上所有圖書(shū)館所有打印文件。
這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)并不僅僅在于超級(jí)計(jì)算能力，還在于處理單獨(dú)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并將它們相互聯(lián)系，最終快速而準(zhǔn)確地建立儲(chǔ)層模型的能力。這一突破將大大加快?？松梨谟蜌鈨?chǔ)量的開(kāi)發(fā)。
02.更多石油巨頭投資云計(jì)算
油氣巨頭正在利用基于云的數(shù)據(jù)中心作為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的替代，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接方便遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)，成為對(duì)油氣田運(yùn)營(yíng)的有力支持。它還使油氣巨頭能夠?qū)Ｗ⒂谧约旱暮诵母?jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)將IT系統(tǒng)管理外包給專業(yè)技術(shù)公司。數(shù)據(jù)中心是一種資本密集型的資產(chǎn)，因?yàn)樗慕?、運(yùn)行和維護(hù)都需要大量成本。云計(jì)算的發(fā)展為安全、可伸縮、高性能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案開(kāi)辟了更經(jīng)濟(jì)有效的途徑。油氣公司投資建立大數(shù)據(jù)云計(jì)算中心，以獲得實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的能力，并為創(chuàng)造收入機(jī)會(huì)、提高鉆井性能和運(yùn)營(yíng)效率提供有效方案。
2019年6月能源巨頭道達(dá)爾公司宣布，由IBM提供全球最強(qiáng)大的新型超級(jí)計(jì)算機(jī)，已應(yīng)用于公司油氣勘探、預(yù)測(cè)未來(lái)油氣產(chǎn)量及地質(zhì)海量數(shù)據(jù)處理，這讓道達(dá)爾找到油氣資源的速度更快，成功率更高且費(fèi)用低廉。IBM建造的PangeaIII計(jì)算機(jī)在處理油氣復(fù)雜地震數(shù)據(jù)的速度比以前快10倍。該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了17.9Linpack千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，在油氣領(lǐng)域的超級(jí)計(jì)算機(jī)中排名第一，全球排名第11位。該計(jì)算機(jī)也讓道達(dá)爾的計(jì)算能力提高了近5倍，從2016年的6.7千萬(wàn)億次增長(zhǎng)到31.7千萬(wàn)億次并將存儲(chǔ)容量提高三倍，這相當(dāng)于約17萬(wàn)臺(tái)筆記本電腦的總量。
新的超算系統(tǒng)將幫助道達(dá)爾減少勘探開(kāi)發(fā)中的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，加速項(xiàng)目成熟和交付；化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，提升公司資產(chǎn)價(jià)值。道達(dá)爾表示，它將利用新增的計(jì)算能力，再加上能夠處理更大數(shù)據(jù)集的新算法，以提升對(duì)定位能量沉積分辨率圖像的計(jì)算能力。道達(dá)爾還將使用PangeaIII進(jìn)行油藏模擬，整合數(shù)據(jù)設(shè)置生產(chǎn)歷史記錄，以確定給定地點(diǎn)的額外儲(chǔ)量。該系統(tǒng)還可用于進(jìn)一步勘探地點(diǎn)的早期潛力評(píng)估。
2019年6月，意大利油氣巨頭埃尼宣布將建造另一個(gè)高性能計(jì)算(HPC)系統(tǒng)，將其處理能力提高兩倍。新的HPC5超級(jí)計(jì)算機(jī)峰值性能為52千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，達(dá)到70次峰值千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，這在全球最強(qiáng)大計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中排名第五。加強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施和開(kāi)發(fā)油氣應(yīng)用云計(jì)算專利技術(shù)成為埃尼數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵部分。
油氣行業(yè)在整個(gè)價(jià)值鏈中每天都會(huì)生成大量數(shù)據(jù)。許多企業(yè)都在以長(zhǎng)遠(yuǎn)視角看待數(shù)據(jù)，并應(yīng)用分析來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程。斯倫貝謝和貝克休斯等油服公司，以及微軟和亞馬遜等科技巨頭，都在開(kāi)發(fā)針對(duì)行業(yè)的云計(jì)算系統(tǒng)，以幫助石油巨頭完成上游數(shù)據(jù)管理任務(wù)。云計(jì)算可針對(duì)不同的操作流程和功能進(jìn)行定制。
2019年11月20日貝克休斯、C3.ai和微軟公司宣布組建新技術(shù)聯(lián)盟，將微軟云計(jì)算平臺(tái)上的企業(yè)AI引入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)進(jìn)程。云計(jì)算系統(tǒng)將從將數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)和計(jì)算轉(zhuǎn)移到Azure開(kāi)始，通過(guò)在BHC3AISuite上開(kāi)發(fā)和在企業(yè)范圍內(nèi)部署特定領(lǐng)域的AI應(yīng)用程序，簡(jiǎn)化公司采用人工智能功能的過(guò)程。
這次合作將C3.ai的AI平臺(tái)和應(yīng)用程序、貝克休斯的能源技術(shù)專以及微軟云計(jì)算平臺(tái)Azure融合在一起，有助于促進(jìn)油服生產(chǎn)的安全性，可靠性和可持續(xù)性。油氣公司將擁有經(jīng)過(guò)優(yōu)化、安全可靠的企業(yè)級(jí)AI應(yīng)用云，涉及庫(kù)存優(yōu)化和運(yùn)營(yíng)管理以及設(shè)備維護(hù)流程直至預(yù)測(cè)性維護(hù)。
云計(jì)算平臺(tái)及數(shù)據(jù)中心可應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析以監(jiān)控油氣田開(kāi)發(fā)及運(yùn)營(yíng)中實(shí)時(shí)性能和預(yù)測(cè)設(shè)備故障。如果發(fā)生嚴(yán)重的系統(tǒng)故障，也可以用作備份和恢復(fù)機(jī)制。殼牌表示：“貝克休斯是我們?cè)谟吞锓?wù)和軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的長(zhǎng)期合作伙伴之一，殼牌支持其加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高效率，改善核心業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，提高安全性并減少對(duì)環(huán)境的影響。”
03.結(jié)語(yǔ)
油氣行業(yè)面對(duì)的是一個(gè)重大變革的時(shí)代，有遠(yuǎn)見(jiàn)的公司正在探索如何利用技術(shù)使他們的運(yùn)營(yíng)更清潔、更安全、更高效。傳統(tǒng)油氣行業(yè)曾依靠紙質(zhì)數(shù)據(jù)收集來(lái)維持日常運(yùn)營(yíng)記錄，而今基本上已完成數(shù)字化，有效的數(shù)據(jù)管理則顯得至關(guān)重要。
數(shù)據(jù)管理是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，尤其是考慮到一家石油公司的上游數(shù)據(jù)大多是在遠(yuǎn)程資產(chǎn)上創(chuàng)建的，而且通常存儲(chǔ)在不同的、相互斷開(kāi)的基礎(chǔ)設(shè)施中，更需要強(qiáng)大的云計(jì)算能力對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)分析，這可以通過(guò)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施或轉(zhuǎn)移到云計(jì)算平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
低油價(jià)時(shí)代下，對(duì)利潤(rùn)下降和可再生能源未來(lái)不確定性的擔(dān)憂，必將推動(dòng)石油和天然氣行業(yè)的數(shù)據(jù)呈海量增長(zhǎng)。而超級(jí)云計(jì)算，就是發(fā)掘海量油氣數(shù)據(jù)價(jià)值的“源動(dòng)力”。
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