敢于在勘探開發(fā)這樣的油田核心業(yè)務(wù)中應(yīng)用云計算，并獲得超過百倍的效率提升，大港油田信息中心數(shù)據(jù)管理部主任范德軍可以算是“敢吃螃蟹”的人。在范德軍的帶領(lǐng)下，信息化給大港油田注入了第二個青春。

1964年早春，7000余名參加過“大慶會戰(zhàn)”的石油工人南征渤海灣，奏響了渤海灣石油勘探開發(fā)的序曲。經(jīng)過10多個月的奮戰(zhàn)，勘探隊終于在現(xiàn)天津市大港區(qū)境內(nèi)成功鉆出油井，它成為大港油區(qū)的第一口出油井，同時也成了華北地區(qū)古生界第一口出油井。大港油田的成功驗證了地質(zhì)學(xué)家李四光對環(huán)渤海灣地區(qū)有廣闊找油前景的預(yù)測，而隨后在東部發(fā)現(xiàn)的諸多油田，也讓大港油田成為“東部石油小搖籃”。

相比50年前的開拓者，現(xiàn)今大港石油人所面臨的挑戰(zhàn)并沒有減少。曾經(jīng)有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在歷經(jīng)40多年的勘探開發(fā)之后，大港油田已經(jīng)進入到發(fā)展的“中老年”，勘探開發(fā)的潛力越來越小。然而，2007年大港油田公司在油氣勘探和開發(fā)上獲得了重要突破，公司新增三級儲量2.14億噸，是年度計劃的225.3%；生產(chǎn)原油507.1萬噸、天然氣3.97億立方米，分別是年計劃的100.1%和128%，證明了大港油田的價值。

不可否認(rèn)，近年來大港油田勘探開發(fā)的的成績離不開IT的強力注入，也正是信息化手段給大港油田的勘探開發(fā)帶來了又一個春天。近日，記者就如何利用信息化手段有力支撐油田的勘探生產(chǎn)采訪了大港油田信息中心數(shù)據(jù)管理部主任范德軍。在范德軍看來，在石油勘探開發(fā)這樣的核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，利用大數(shù)據(jù)分析、高性能計算等信息化技術(shù)和手段實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)找油，可以為石油企業(yè)帶來巨大的效率提升和成本節(jié)約，推進石油企業(yè)的產(chǎn)量攀升。

大數(shù)據(jù)帶來大難題

“目前我們每年的產(chǎn)能目標(biāo)是500萬噸油氣當(dāng)量。大家知道，已開發(fā)的井位產(chǎn)量會逐漸遞減，比如這個井第一年可以保證每天100噸油氣當(dāng)量的產(chǎn)出，到了第二年它的產(chǎn)能可能就變成了90噸油氣當(dāng)量。所以為了保證每年的產(chǎn)能目標(biāo)，我們需要尋找可以接替和彌補這個產(chǎn)能缺口的新區(qū)塊。”范德軍告訴記者，在石油勘探開發(fā)的過程中，需要針對潛力區(qū)塊進行研究并實現(xiàn)最終定位，而利用信息化的手段，則可以大大降低這一工作的復(fù)雜程度，并提高效率和精準(zhǔn)度。

范德軍介紹，大港油田從2008年起就已經(jīng)開始建立云管理平臺，其中包括數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施云（IaaS）、桌面云和勘探開發(fā)協(xié)同研究云（SaaS）。前兩朵云都好理解，它們實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的云化并且構(gòu)建了日常辦公的云計算環(huán)境，而勘探開發(fā)協(xié)同研究云則是為了支撐勘探開發(fā)、科研生產(chǎn)等油田的核心業(yè)務(wù)，也成為難度最大、專業(yè)性最強、技術(shù)含量最高的一個云計算體系。

“由于石油勘探涉及到的數(shù)據(jù)眾多，比如地震數(shù)據(jù)、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)等，通常需要幾個月的時間來準(zhǔn)備數(shù)據(jù)?！狈兜萝姼嬖V記者，比如要落實可采儲量、形成接替產(chǎn)能，那么就需要對相應(yīng)區(qū)塊進行研究。這時候，油田的科研人員就需要收集地震數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)、錄井?dāng)?shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)、分析化驗數(shù)據(jù)，以及各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)類型繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作通常要花費三到四個月的時間。如果再把這些數(shù)據(jù)整理并錄入到軟件里，還需要科研人員的投入，而單純的的數(shù)據(jù)錄入和整理就會用去整個科研生產(chǎn)流程中三分之一左右的時間。

范德軍介紹，在沒有應(yīng)用勘探開發(fā)協(xié)同研究云之前，由于各個工作站之間的數(shù)據(jù)不能共享、數(shù)據(jù)沒有標(biāo)準(zhǔn)化，這給本來就很復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作帶來了更多的問題，讓科研人員把相當(dāng)多的時間和精力浪費在了數(shù)據(jù)處理上。2009年，范德軍與他的團隊展開了勘探開發(fā)協(xié)同研究云攻關(guān)。據(jù)介紹，勘探開發(fā)協(xié)同研究云成功打通了綜合解釋—建?！獢?shù)模主流軟件的數(shù)據(jù)流，建立了中國石油較為完整的基于勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型（EPDM）的中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了勘探開發(fā)研究的真正一體化，地質(zhì)建模工區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備效率提升了167倍。

給云插上翅膀

工作效率的驚人提升，來源于協(xié)同的云環(huán)境給油田傳統(tǒng)的單兵作戰(zhàn)式勘探開發(fā)帶來了質(zhì)的飛躍。在飛躍的過程中，有一個產(chǎn)品系列為云環(huán)境插上了翅膀，那就是IBM Platform Computing。

IBM Platform Computing 是一個管理復(fù)雜計算的軟件，也是計算密集型或者數(shù)據(jù)密集型軟件，它通過優(yōu)化所有資源工作負(fù)載和大幅縮短獲得結(jié)果的時間，運行在大型計算機網(wǎng)絡(luò)之上。它的作用在于簡化異構(gòu)技術(shù)計算基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)置、集成和管理，同時促進服務(wù)器的利用，提高應(yīng)用程序吞吐量，并幫助大幅縮短獲得結(jié)果的時間。IBM Platform Computing 有助于集成服務(wù)器、存儲、并行執(zhí)行環(huán)境和應(yīng)用程序。它所形成的完整解決方案可以簡化和加速高性能集群、網(wǎng)格和高性能計算 （HPC） 云的部署和管理。

范德軍介紹，大港油田之所以選用IBM Platform Computing，同樣通過了仔細(xì)的調(diào)研和選型，他們發(fā)現(xiàn)在石油勘探開發(fā)行業(yè)的大數(shù)據(jù)處理和高性能計算領(lǐng)域，IBM Platform Computing非常符合用戶的需求。“IBM Platform Computing產(chǎn)品具備工作負(fù)載管理和集群管理的強大功能，它們在大港油田的勘探開發(fā)協(xié)同研究云上發(fā)揮了巨大的價值。一方面，它對集群的硬件資源提供了高性能的管理和服務(wù)，另一方面，它能夠綜合全面地管理石油行業(yè)的眾多專業(yè)軟件，這讓我們非常受用?！狈兜萝娬f。

在基礎(chǔ)設(shè)施層，IBM Platform Computing統(tǒng)一管理云平臺，它非常適應(yīng)石油勘探開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，對物理機和虛擬機共存的云環(huán)境進行了有效管理；在中間的應(yīng)用調(diào)用層，IBM Platform Computing還幫助大港油田實現(xiàn)了中間件的管理，負(fù)責(zé)整個作業(yè)的派發(fā)、調(diào)度、資源管理；而對于位于上面的應(yīng)用層，IBM Platform Computing可以對各類專業(yè)應(yīng)用軟件的性能和資源消耗進行有效管理，由云平臺提供更為合理的IT資源支持，使三個層面可以高效協(xié)同。

“此外，IBM Platform Computing非常靈活、功能強大?？碧介_發(fā)協(xié)同研究云環(huán)境除了需要對CPU資源進行強大的管理之外，還存在對GPU資源的管理需求。在勘探開發(fā)的計算過程中，GPU的工作不僅是圖形的顯示和渲染，它也需要參與到數(shù)據(jù)處理中，與CPU一起工作。這是因為在勘探開發(fā)的三維模型中計算量特別大，尤其是在這些專業(yè)軟件中需要進行大量的浮點計算，而GPU的浮點計算能力更強?！狈兜萝姼嬖V記者，“以前單純靠CPU的計算能力要生成一個油藏的三維模型，需要好幾個小時，但是借助IBM Platform Computing把CPU資源和GPU資源統(tǒng)一管理起來后，效率提高了兩到三倍?！?/p>

敢于應(yīng)用在核心業(yè)務(wù)上

談到IBM Platform Computing，范德軍神采奕奕。畢竟，勘探開發(fā)協(xié)同研究云是范德軍的嘔心瀝血之作，而IBM Platform Computing正是這朵云能夠光芒綻放的重要支撐。據(jù)了解，雖然云計算正逐漸得到各個行業(yè)的應(yīng)用和普及，但是對于石油行業(yè)而言，真正能夠把云計算應(yīng)用在油井勘探開發(fā)這樣的核心業(yè)務(wù)上，大港油田算是領(lǐng)跑者。

當(dāng)然，云計算應(yīng)用所帶來的效率巨大提升正是給大港油田的最好回報。雖然勘探開發(fā)協(xié)同研究云這顆豐碩的果實離不開范德軍和他的團隊的辛勤耕耘，但是范德軍并不貪功。他告訴記者，希望把大港油田勘探開發(fā)協(xié)同研究云的經(jīng)驗在石油行業(yè)進一步推廣，讓更多的同行可以感受到信息化特別是云計算所帶來的巨大提升，敢于把信息化應(yīng)用于勘探開發(fā)的核心業(yè)務(wù)中，幫助更多的石油企業(yè)提升生產(chǎn)效率。

看到范德軍持續(xù)奮斗在石油行業(yè)信息化的第一線，記者也仿佛看到了50多年前大慶精神的再現(xiàn)。