5月下旬，東方物探研究院高效完成滿覆蓋面積501平方千米、數據量近50TB的青海油田歷年來最大的三維處理項目——柴達木盆地尖頂山三維項目，由這個研究院承擔的遼河油田“曙光潛山偏移成像目標處理攻關項目”、中聯煤層氣公司“陜西神府地區欄桿堡區三維處理解釋項目”也相繼順利通過甲方驗收。這些成果的背后無不得益于計算機技術的飛速發展，得益于處理技術進入大數據時代。　　

　　計算機技術助推地震處理技術快速發展

眾所周知，計算機技術對提升我國油氣勘探能力發揮了不可替代的作用。如果把油氣勘探比作一只翱翔于地宮的火鳥，那么計算機技術就是助推這只火鳥由小到大、由弱變強的翅膀，計算機技術的發展，引領大數據助推石油勘探走進新時代。這只火鳥的羽翼越來越豐滿，在油氣勘探開發的征程中飛得更高、更遠、更快。

地震勘探是鉆探前勘測石油和天然氣資源的重要手段，包括地震采集、處理和解釋三大部分。其中，處理需要利用高性能超級計算機。處理的質量和地震成像的準確度、清晰度，直接決定了油氣資源發現的成敗和勘探成功率。隨著勘探技術的發展，地震數據處理量越來越大，而我國應用計算機進行地震資料數字處理大體經歷了以下三個階段：

應用百萬次計算機階段。1973年中國將研制的第一臺１５０型百萬次計算機首次用到地震資料數字處理中，從而開創了地震資料數字處理工作的新紀元。應用這臺計算機處理了近10萬千米的二維地震資料，發現了任丘、中原和遼河等油田。

應用千萬次和億次計算機階段。為了適應數字地震勘探大發展的需要，自20世紀70年代后期以來，我國從法國、美國引進了運算速度千萬次及億次的大型計算機復合系統和先進的處理技術，同時將中國自行研制的第一臺億次銀河巨型計算機用于地震資料數字處理。在這個階段不僅完成了約150萬千米的二維地震資料數字處理，而且開創了我國三維地震資料數字處理工作，處理技術和處理質量都有明顯提高，為西部塔克拉瑪干大沙漠等地區發現大油氣田做出了重要貢獻。

應用大型并行機和分布式微機集群階段。這個階段地震資料數字處理能力得到快速提升，用于地震資料數字處理的計算機系統CPU就超過3萬顆，年處理能力達到可處理二維地震資料40萬千米，三維地震資料10萬平方千米。

截至目前，我國已成為世界上最有實力、最有競爭力的地震資料數字處理強國之一。

計算機技術引領大數據促進勘探生產提速提效

　　東方物探業務鏈與大數據休戚相關。地球物理勘探由地球物理數據采集、數據處理和數據分析解釋三部分組成，地震資料的內涵是數據，通過數據反映地質結構、地層變化，通過數據為油氣勘探開發提供依據。

　　地震數據處理技術直接反映地震勘探技術水平。東方物探研究院地震資料處理業務從1973年運用國產百萬次150計算機處理出第一張數字剖面，到1987年億次機銀河數據處理系統，這項關鍵技術得到飛速發展。

高密度、高覆蓋、寬方位采集的大數據能提供更加豐富的地質信息資料，有利于地震精確成像，更有利于疊前多維數據的裂縫檢測。“兩高一寬”的采集處理解釋已成為新的趨勢。

近年來，東方物探實施“兩寬一高”地震采集方法，采集覆蓋次數由幾十次增至幾千次，每炮數據量由十幾MB增至數百MB，數據體越來越大?？煽卣鹪椿瑒訏呙韪咝Р杉鳂I，每天可產生幾個TB或更多的野外原始數據。東方物探承擔的沙特Aramco公司S70項目，采用大噸位可控震源低頻作業，日效超過萬炮，每天的數據量多達到6TB。國內重點項目同樣也面臨大數據挑戰，瑪131井區403平方公里地震資料處理項目，數據量達14TB。所以，對海量原始數據轉儲技術和效率提出了更高要求。

計算機技術發展為物探新技術應用創造了條件。GeoEast處理系統經過不斷完善、新技術集成，特別是高密度寬方位處理技術的研發成功，為海量數據的處理奠定了堅實的基礎。東方物探自主研發的KLSeisⅡ新一代開放式地震采集系統，具備快速處理70GB以上的高精度遙感數據能力，實現了10萬道地震數據的快速實時質量監控，日轉儲并質控地震數據可達6TB以上。

針對海量地震數據處理，東方物探及時擴充計算資源，在國內首先搭建了6套1664CPU、13888核的海量地震數據處理系統。該系統采用最先進的至強E5-2600系列處理器，配備128GB或256GB的內存，全部采用全線速無阻塞的萬兆高速網絡，以及20PB超大容量并行存儲系統，為高密度采集海量數據處理，確保生產順利進行提供了強大的計算和存儲資源，自2013年陸續投產以來，已完成超過9億元產值的地震資料處理任務。

同時，東方物探高度重視現有軟硬件資源的優化配置，充分利用現有軟硬件資源。例如，在多核CPU平臺上采用常規處理與偏移處理兩種不同特點的軟件并發運行等技術來提高多核CPU的利用率；通過優化GeoEast系統磁帶讀寫模塊單次傳輸道數，由100道增加到2萬道后，磁帶讀寫效率大幅提升，備份800GB的數據由30個小時降低到13個小時。

面對大數據的沖擊，東方物探國際業務持續強化作業現場海量地震數據的轉儲技術研發，豐富和完善海量地震數據質量控制軟件和COPY STAR軟件系統，實現每天超過6.5TB數據的快速轉儲及格式轉換，現場處理900 GB數據由過去32個小時縮短為3.6個小時，效率提高9倍。

■ 專家點評

　　計算機技術與油氣勘探密不可分

隨著“兩寬一高”地震勘探采集技術的推廣應用，野外采集點數密度越來越高。一方面，數據量會越來越大，對計算機的配置要求越來越高，計算量也越來越大；另一方面，油田公司對處理技術要求越來越高，越來越多復雜算法投入生產使用，如各向異性疊前深度成像、逆時偏移、全波形反演等，對計算能力提出更高要求。與全球最大的斯倫貝謝公司相比，我們目前的計算能力還有一定差距。

近幾年，我國計算、存儲等技術發生了巨大變化，如基于CPU+GPU（圖形處理器）的異構并行計算、MIC眾核CPU計算技術（MIC是英特爾推出的集成眾核架構的至強融合處理器），為解決高密度計算提供了強大的計算能力。基于并發I/O的高性能、大容量、穩定的并行存儲解決了大數據處理的I/O瓶頸。而SSD（固態硬盤）以其存取數據延遲低、速度快、故障率低、可靠性高和重量輕、功耗低等優越性能，在海量地震數據處理中解決復雜的算法和海量數據起到了非常關鍵的作用。

東方物探是中國最大的計算機軟件國際工程中心和國家甲級工程咨詢單位，為整個中國石油提供石油勘探、海量數據處理等方面的服務。在曙光4.2萬億次超級計算機正式交付后,東方物探將成為國內商業領域計算機應用規模最大、運算速度最快、處理能力最強的超級計算機用戶。

（作者:賴能和 為東方物探研究院副總工程師）

　　■ 相關鏈接

　　見證計算機技術發展

1973年我國第一臺百萬次150計算機在東方物探研究院投入使用，從此諸多的中國第一在這里誕生：第一條模擬數字處理剖面、第一條數字采集、處理的地震剖面、第一塊三維地震資料處理、第一臺每秒億次“銀河”巨型計算機在這里落戶、第一次大沙漠地震資料處理、解釋、第一套擁有自主知識產權的地震資料采集、處理、解釋軟件。東方物探研究院在計算機技術有力支撐下，逐步發展成為國內規模宏大、實力雄厚的石油物探技術研究院，成為油氣勘探、計算機軟件國家工程研究中心，國家甲級工程資質單位。

截至目前，東方物探研究院已經全面發展成為集地震數據處理、資料解釋、地質綜合研究、處理解釋應用技術研發、計算機系統集成和信息服務于一體的科研生產單位。擁有完全自主知識產權、行業先進的GeoEast處理解釋一體化軟件系統，并推廣應用率超過總資料處理解釋工作量的80%。多年來，東方物探研究院在強大計算機軟硬件支撐下，為找油找氣做出了突出貢獻。