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關(guān)鍵詞:石油物探 發(fā)展趨勢 機遇 挑戰(zhàn) 對策
0 引言
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,石油已經(jīng)成為各國競爭的一種戰(zhàn)略資源,石油行業(yè)的發(fā)展也帶動了石油裝備行業(yè)的騰飛。石油裝備產(chǎn)業(yè)是石油產(chǎn)業(yè)鏈中一個極其重要的產(chǎn)業(yè),是一種戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè),是石油工業(yè)的基礎(chǔ)。石油裝備行業(yè)的設(shè)計和制造水平,不僅關(guān)系到整個國家的工業(yè)實力,同時也會影響到整個國家的石油戰(zhàn)略以及經(jīng)濟戰(zhàn)略,所以石油裝備在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有舉足輕重的作用和地位。石油裝備主要分為類,包括鉆井裝備、采油裝備、海洋裝備、石油管材、物探裝備、測井裝備、動力裝備和煉化裝備。[1]物探裝備技術(shù)主要是利用地球物理勘探方法探查各種的礦藏或者地下目標的結(jié)構(gòu)以及位置的設(shè)備的制造與應(yīng)用技術(shù)。物探裝備在地球物理科學(xué)的基礎(chǔ)上,吸收了眾多其他學(xué)科的理論以及新技術(shù),在對地下探查技術(shù)的提升方面具有突出的作用。伴隨著世界科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及勘探工程需求的增加,物探裝備已經(jīng)成為目前發(fā)展最快的一種工程技術(shù)。[2]在全球高油價的背景下,油氣勘探開發(fā)已成為國際大石油公司的投資熱點,物探裝備市場正處于新一輪快速增長期,但全球經(jīng)濟增速放緩,全球各國還沒有從經(jīng)濟危機過后的后遺癥中走出來,各國經(jīng)濟震蕩,同時給物探行業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和威脅,在世界經(jīng)濟震蕩的大背景下,我國物探行業(yè)如何在世界物探行業(yè)中占據(jù)一席之地,并能不斷提高市場地位,這是我國政府以及物探企業(yè)值得深思的問題。本文在闡述我國物探行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析了我國物探行業(yè)所面臨的發(fā)展機遇及挑戰(zhàn),最后提出了我國物探行業(yè)的發(fā)展對策。[3]
1 物探行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
2001年到2011年的十年間,世界物探行業(yè)發(fā)展迅速,但也經(jīng)歷了一個先上升后下降的發(fā)展趨勢:全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展為物探行業(yè)的發(fā)展提供了一個強大的推動力,但2008年的全球經(jīng)濟危機也給物探行業(yè)造成了嚴重的打擊,使得該行業(yè)的增速出現(xiàn)了這十年來的最低水平,近幾年的經(jīng)濟復(fù)蘇也使物探行業(yè)增速有了很大的提高。石油裝備市場與世界經(jīng)濟發(fā)展有著直接的關(guān)系,2001年到2008年世界經(jīng)濟迎來了一個快速發(fā)展期,世界石油裝備市場需求不斷增加,原材料、裝備以及服務(wù)的價格不斷攀升,帶動世界石油裝備市場和服務(wù)市場也有了一個高速發(fā)展時期。其中,2007年世界石油裝備市場的增速最為迅猛,整個市場價值達到了3279億美元,增幅高達84.7%,雖然石油裝備市場在2008年增幅略有下降,但仍舊保持了2.3%的增長幅度,市場總價值達到3390億美元。由于金融危機的影響,國際石油裝備和服務(wù)市場需求下降,市場競爭加劇,市場規(guī)模跌幅較大,2009年比2008年下跌35%,市場總值降至2201億美元。[4]2004-2008年,受油氣投資增長帶動,物探市場規(guī)模達到156億美元,物探行業(yè)中裝備制造占比11%,2008年全球市場規(guī)模約為17.17億美元。地震勘探市場主要集中北美、亞洲和亞太地區(qū),地震勘探市場價值價格持續(xù)增長,裝備銷售價格增幅約7%。受金融危機影響,由于物探投資產(chǎn)生收益的速度較慢,國際石油公司大幅縮減物探投資,2009年物探市場縮減約12%,至138億美元,物探裝備需求降低,物探裝備市場經(jīng)歷了一個短暫的調(diào)整期。2010年后物探裝備市場開始出現(xiàn)緩慢增長。
物探裝備與服務(wù)市場包含三部分:地震資料獲取、裝備銷售、數(shù)據(jù)處理。地震數(shù)據(jù)獲取占市場總值的46%,數(shù)據(jù)處理占40%,而裝備銷售僅占14%。2008年物探裝備銷售額為21億美元,2009年為18億美元。
石油物探行業(yè)占有資金較大,技術(shù)要求高,是一個高風(fēng)險的行業(yè)。隨著市場的發(fā)展以及石油工業(yè)的周期性變動,石油物探行業(yè)正逐漸由分散向集中進行發(fā)展,從眾多公司自有競爭走向了少數(shù)寡頭壟斷的市場情形,由原來的80多家企業(yè)減少為十幾家,80%的市場份額由前5家物探公司占有,他們分別是WesternGeco、CGG、PGS、VTS、BGP。[5]同時,石油物探行業(yè)的競爭區(qū)域也在不斷地發(fā)生變化,逐漸由陸地物探裝備向海洋物探裝備發(fā)展,熱點地區(qū)也逐步轉(zhuǎn)向中東和非洲。另外,各國物探公司的競爭戰(zhàn)略也在發(fā)生變化,由原來的成本領(lǐng)先戰(zhàn)略向注重技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。1998年,石油價格暴跌,石油工業(yè)萎靡不振,處于低谷時期,市場需求不足,物探行業(yè)出現(xiàn)供給過?,F(xiàn)象,企業(yè)之間競爭十分激烈,各大物探公司均采取降低成本的方式來占領(lǐng)市場。但隨著勘探開發(fā)程度的加深和開發(fā)難度的不斷增大,石油公司一方面要求降低成本,另一方面要求提供新技術(shù)和高質(zhì)量的服務(wù)來滿足其需求。各大物探公司為了占領(lǐng)市場,提高競爭力,對技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)質(zhì)量越來越重視。
2 我國物探行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)
2.1 我國物探行業(yè)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。①全球經(jīng)濟還未走出經(jīng)濟危機的陰影。2009年,全球的物探市場都遭遇了業(yè)務(wù)下降的情況,全球市場萎縮了22%,在這種背景下,有一些抗風(fēng)險能力比較差,經(jīng)營業(yè)務(wù)比較單一的物探公司就面臨著嚴峻的生存考驗,并相繼有國際知名公司破產(chǎn)或被收購。中國石油物探公司在那一年同樣因為油價的下跌,物探服務(wù)的價值不斷下降以及公司縮減開支等影響,在經(jīng)營上遇到巨大的困難。[6]②北美物探公司對我國物探公司的非洲和中東市場帶來巨大沖擊。在最近的幾年中,因為北美經(jīng)濟的萎縮,一些北美的中小物探公司開始往外擴展市場范圍,并將主要的市場面向了非洲以及中東地區(qū)。而中國的物探公司主要的市場同樣在這一區(qū)域,這就和中國的物探公司形成了直接的競爭關(guān)系。③勘探難度加大,對物探技術(shù)提出挑戰(zhàn)。隨著勘探范圍的越來越大,油氣藏地質(zhì)條件也是越來越復(fù)雜,對勘探技術(shù)的要求越來越高,勘探作業(yè)的環(huán)境越來越惡劣,這些都是勘探難度增加的因素,對未來的物理勘探技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。
2.2 我國物探行業(yè)發(fā)展所面臨的機會。①全球經(jīng)濟復(fù)蘇,石油需求將恢復(fù)增長。世界貨幣基金組織在2010年分析指出,全球性的衰退已經(jīng)結(jié)束,經(jīng)濟增長已經(jīng)逐漸的穩(wěn)定下來。伴隨著全球經(jīng)濟的逐漸回暖,石油的需求量也在不斷增加,石油價格在未來肯定還會是走高的趨勢。②石油公司勘探開發(fā)投資預(yù)算增長。巴克萊投資銀行(Barclays)對全球387家石油公司的最新調(diào)查結(jié)果顯示:2010年世界油氣勘探開發(fā)(E&P)投資預(yù)計將回升至4390億美元,比2009年增長11.3%。③物探技術(shù)進步,為行業(yè)發(fā)展帶來機遇。石油勘探行業(yè)的發(fā)展,最關(guān)鍵的是技術(shù)進步的支持。一直以來,科學(xué)技術(shù)的進步為石頭勘探行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的促進作用。例如計算機技術(shù)的發(fā)展改善了地震成像質(zhì)量;三維地震數(shù)據(jù)采集以及處理技術(shù)的應(yīng)用,在油氣公司發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造等方面具有關(guān)鍵的作用。
3 我國物探行業(yè)發(fā)展對策
3.1 大力推進技術(shù)創(chuàng)新,提高企業(yè)核心競爭力。物理勘探公司持續(xù)的技術(shù)優(yōu)勢,是公司在發(fā)展中的一個關(guān)鍵。物探公司也必須依靠技術(shù)創(chuàng)新來提升自己的競爭優(yōu)勢和無形資產(chǎn)價值。我國物探企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力與世界先進水平相比還有較大差距,這在很大程度上限制了我國物探企業(yè)在國際上的競爭力。為了加快我國物探行業(yè)的發(fā)展步伐,必須首先大力推進技術(shù)創(chuàng)新,提高技術(shù)實力,集中發(fā)展物探核心業(yè)務(wù),把企業(yè)做“?!弊鰪姟?/p>
3.2 加強成本管理,應(yīng)對低價給公司經(jīng)營帶來的影響。物探行業(yè)屬于資本、人員和技術(shù)密集型行業(yè)。對物探公司而言,在行業(yè)高峰期能否做好成本管理,關(guān)系到公司盈利水平的高低,在行業(yè)低谷期能否做好成本管理則關(guān)系到公司能否生存。當前物探行業(yè)處于低谷期,從整個公司層面看,加強成本管理一要理順流程,加大合力,發(fā)揮規(guī)模效應(yīng),避免人員和物資的重復(fù)建設(shè)和浪費;二應(yīng)加大資源、管理和技術(shù)的共享,把特定項目先進的管理和技術(shù)延伸到其他項目,形成整個公司的競爭優(yōu)勢;三應(yīng)不斷提高人員整體素質(zhì),提高公司整體管理水平和項目運作效率。從項目層面看,加強成本管理一方面要提高項目管理人員的低成本意識和業(yè)務(wù)能力,另一方面需要提高項目的組織管理水平。
3.3 穩(wěn)定陸上市場,逐步向海上發(fā)展。我國石油物探企業(yè)在陸上地震資料采集方面可謂首屈一指,2004年BGP陸上地震資料采集份額為全球第一,遠遠超過了世界上其他物探公司;但目前BGP尚未涉足海上物探市場。相比之下,世界各大物探公司已經(jīng)將戰(zhàn)略的重點轉(zhuǎn)向了海上。2004年CGG擁有海上地震船5艘,海上收入達到2.85億美元,是陸上收入的兩倍多;PGS擁有10艘地震船,海上收入達到5.7億美元,超過總收入的50%;Veritas-DGC擁有6艘地震船,海上收入達到3.4億美元,約占總收入的61%。我國石油物探企業(yè)在穩(wěn)定陸上市場以獲得足夠現(xiàn)金流的同時,應(yīng)加大對海上市場的開拓力度。
3.4 積極開展與石油公司的聯(lián)盟。在過去的30年中,石油公司不斷剝離其非核心業(yè)務(wù),對油田服務(wù)業(yè)務(wù)實行外包。隨著勘探開發(fā)難度的加大,石油公司越來越依靠全球的服務(wù)供應(yīng)商,需要它們的經(jīng)驗和技術(shù)來提高現(xiàn)有油田和新油田的開發(fā)效率。石油公司和服務(wù)公司逐漸由單純的甲乙方關(guān)系發(fā)展為密切的合作伙伴,服務(wù)公司由單一的提供項目服務(wù)發(fā)展到綜合服務(wù)、總包服務(wù)以及與石油公司結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟并為其提供一體化的綜合服務(wù)。同時,石油公司基于降低項目風(fēng)險的內(nèi)在要求,對具有行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢和強大風(fēng)險管理能力的大型服務(wù)公司更加青睞。在這種趨勢下,中國的物探公司必須在大力發(fā)展一體化服務(wù)能力的同時,積極開展與石油公司的聯(lián)盟,逐步培養(yǎng)對勘探、開發(fā)項目綜合承包的能力,成為大石油公司的合作伙伴,從而不斷鞏固和提高自身的市場占有率。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:地球物理;勘探技術(shù);應(yīng)用;現(xiàn)狀;發(fā)展
0 引言
目前來說我國的油氣資源開發(fā)具有很大的潛力,但是由于大型油田都進行了開發(fā)之后勘探的難度越來越大,如何進一步進行勘探工作就需要技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善,新理論和新技術(shù)的應(yīng)用將帶動油田的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,為油田公司的效益增長提供技術(shù)基礎(chǔ),其中地球物理勘探技術(shù)是石油勘探中較為常見的一項技術(shù)措施,是石油公司效益的技術(shù)保障。在物探技術(shù)的發(fā)展中逐漸由跟隨向領(lǐng)跑轉(zhuǎn)變,這是一個漫長而艱難的發(fā)展過程,在這個過程中我們面臨著巨大的挑戰(zhàn)需要從我國的整體戰(zhàn)略布局出發(fā),對研發(fā)管理進行實施與控制,從而不斷地實現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展和開采的完善。
1 地球物理勘探技術(shù)的現(xiàn)狀
我國的石油勘探技術(shù)采取了戰(zhàn)略導(dǎo)向和市場導(dǎo)向的方式,雖然取得了一定的成果但是目前來說,由于發(fā)展時間較短,中國石油的物探技術(shù)在很多方面和國際先進水平相比仍是比較落后,總的來說我國的陸上常規(guī)勘探技術(shù)已經(jīng)達到了成熟,但是一些復(fù)雜地形包括海洋的非常規(guī)勘探技術(shù)還較為初級,不能做到科學(xué)高速。
尤其表現(xiàn)在裝備方面,雖然我們擁有了10萬道帶道能力的地震儀器、1.5~120Hz帶寬的可控震源、噪聲水平50ng的數(shù)字檢波器,存在技術(shù)壁壘的現(xiàn)象,但海洋勘探設(shè)備幾乎全部依賴進口,這就對我國的地球物理勘探技術(shù)造成了阻礙。
隨著科技化的不斷發(fā)展軟件內(nèi)容越來越多的應(yīng)用到石油勘探工作中來,軟件的應(yīng)用方面來說我國基本上已經(jīng)實現(xiàn)了海陸采集和分析的一體化,實現(xiàn)了對于一些常規(guī)的高密度數(shù)據(jù)的收集和解釋,對于一些多波、VSP數(shù)據(jù)處理、疊前深度偏移等基本已經(jīng)能夠自主研發(fā),但是例如三維速度建模、全波形反演技術(shù)等功能模塊仍處于開發(fā)的前期,很多方面不夠成熟,需要進一步的研究和完善。
2 地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展
在中國石油物探工作中,從經(jīng)營范圍、業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)以及社會責(zé)任上都有所不同,需要根據(jù)我國的特有特點進行完善,不能對國外的技術(shù)照搬照抄,在未來的發(fā)展中,物探技術(shù)的發(fā)展總體目標是信息化、數(shù)字化的發(fā)展,這是一個基本方向,如何提升大數(shù)據(jù)的管理工作,適應(yīng)目前的大數(shù)據(jù)時代就需要對物探技術(shù)、軟件以及裝備進行完善,實施技術(shù)領(lǐng)先戰(zhàn)略,對自主知識產(chǎn)權(quán)軟件不斷推廣,強化裝備、軟件和技術(shù),盡快地促進一體化的發(fā)展。
2.1 技術(shù)創(chuàng)新 在企業(yè)的發(fā)展中,技術(shù)創(chuàng)新是一項具有長期性、層次性和風(fēng)險性的重大規(guī)劃,在創(chuàng)新領(lǐng)域需要根據(jù)競爭態(tài)勢對創(chuàng)新進行一個科學(xué)的分類,其中包括了技術(shù)領(lǐng)先戰(zhàn)略和技術(shù)跟隨戰(zhàn)略,技術(shù)領(lǐng)先作為一種攻勢戰(zhàn)略具有更強的競爭力,能夠最早地推出新的產(chǎn)品,保持競爭優(yōu)勢。油氣勘探的不斷發(fā)展對物探技術(shù)提出了更高的要求,未來的物探技術(shù)基本的發(fā)展區(qū)屬就是三維采集更為高密度,大數(shù)據(jù)的處理方式都更為完善,重磁電震的應(yīng)用更為廣泛等,綜合三維地震技術(shù)、全波形反演技術(shù)、自動搜索引擎技術(shù)等。
2.2 標準一體化 目前來說雖然我們已經(jīng)基本實現(xiàn)了數(shù)字油田,但是在數(shù)字油田的發(fā)展中數(shù)字系統(tǒng)與核心業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)的整合還存在一些問題,很多軟件并行使用并沒有一個統(tǒng)一的標準作為規(guī)范,并且對于新型軟件的適應(yīng)并不順利,這就需要一個標準的數(shù)據(jù)情況作為協(xié)調(diào),對數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理以及加工等問題進行有效的匯總和分析,從而真正的實現(xiàn)一體化生產(chǎn)和交流,在日常管理中要根據(jù)具體的規(guī)范要求和技術(shù)要求對計算機軟件制度不斷完善,加強對設(shè)備以及軟件的維護工作,從而更好地提高工作效率和質(zhì)量。
2.3 行業(yè)保護 在國際物探行業(yè)的發(fā)展中,由于全球化的發(fā)展趨勢以及競爭的不斷加強,在國際競爭中對于油氣價格敏感,行業(yè)需求并不穩(wěn)定,技術(shù)和資本密集,風(fēng)險性和競爭能力成正比加大等特點,在國際物探公司來說,如何提高競爭力是一個非常重要的工作,常見的是從并購、資源爭奪與劃分、市場重組等方面,避免行業(yè)的惡意競爭,實施行業(yè)利潤保護措施。
2.4 加強非常規(guī)油氣和特殊地形的勘探工作 由于油氣勘探工作的不斷進行,很多油藏已經(jīng)經(jīng)過了開發(fā),剩余的一些非常規(guī)油氣勘探要加大力度,提高常規(guī)油氣勘探精度,保持我國業(yè)務(wù)優(yōu)勢,從分辨率、目標層預(yù)測精度誤差、復(fù)雜山地構(gòu)造深度上進行控制,促使非常規(guī)油藏的儲層勘探工作精度大大提高,這種物理勘探工作能夠基本滿足非常規(guī)勘探的開發(fā)要求,一些海洋的地震資料也能進行有效的處理和研究,在海洋地震數(shù)據(jù)的采集中物理勘探已經(jīng)做到了一定程度上的突破,在煤層氣、威震檢測、頁巖氣等技術(shù)和裝備上逐漸形成了適應(yīng)我國自身地質(zhì)條件的方式,能夠?qū)ο冗M技術(shù)有效的吸收,融合我國自身實際真正的對物探技術(shù)有所提升,提高物探技術(shù)對于開采的服務(wù)能力。
2.5 設(shè)備和技術(shù)的不斷完善 目前來說我國的地震儀器已經(jīng)能夠在效率、質(zhì)控和數(shù)據(jù)管理上達到領(lǐng)先水平,對于路上超高密度采集能力不斷提升,在地震軟件中要對復(fù)雜區(qū)的采集設(shè)計、靜校正、去噪、疊前偏移、屬性及反演等特色技術(shù)進行校正和完善,提高物探軟件先進性和特色功能,實現(xiàn)全波形反演、彈性波疊前偏移、地震導(dǎo)向鉆井、微地震監(jiān)測等前沿技術(shù)在業(yè)界實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,占領(lǐng)技術(shù)制高點,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。
2.6 配套服務(wù)的加強 在油藏物探發(fā)展中除了油藏本身勘探技術(shù)的發(fā)展之外還要對油藏的配套服務(wù)不斷加強,針對油藏的勘探精細描述和動態(tài)監(jiān)測,以高密度、時移等為特色,形成油藏描述和開發(fā)管理一體化研究的平臺,鉆井工程中的地質(zhì)、巖石、物理等方面進行服務(wù),提高鉆井工程和提高儲層鉆遇率,提高物探技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
3 結(jié)語
綜上所述,通過幾項核心技術(shù)的不斷推進,相信能夠解決我國目前的勘探難題,提高我國勘探技術(shù),逐漸實現(xiàn)勘探技術(shù)的一體化,與國際先進技術(shù)接軌,為全球發(fā)展的競爭奠定基礎(chǔ)。
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在已經(jīng)過去了的2011年,云計算帶著磅礴迫人的氣勢在IT行業(yè)引發(fā)了一股熱潮。隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展,蓄勢待發(fā)的云計算在2012年更是會逐漸走向成熟。這對于與國際接軌、競爭激烈的能源行業(yè)企業(yè)來說,云計算可能是引發(fā)石油勘探高性能計算(HPC)需求破局的導(dǎo)火線之一。
關(guān)鍵詞:云計算;石油;勘探
中圖分類號:TP319 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 06-0022-01
一、石油勘探技術(shù)現(xiàn)狀
目前在石油勘探中最常用是地球物理方法。地球物理方法是使用現(xiàn)代物理方法進行地質(zhì)勘探的方法,包括電法、磁法、重力法、放射性法、地震波法等。其中尤以地震波法最為重要。地震波法的基本辦法是用炸藥在地面激起人工地震波,通過地震波傳入地下,碰到不同形態(tài)的巖層時形成不同的反射波,這些反射波經(jīng)過收集、轉(zhuǎn)變成電子信號后存儲為數(shù)據(jù),然后通過對數(shù)據(jù)進行計算處理、解釋和反演,就能清晰模擬出勘測區(qū)域的地下地質(zhì)構(gòu)造,并找到那些存有石油巖層的精確位置。
據(jù)了解,為了了解和模擬出地下數(shù)千米的地質(zhì)構(gòu)造,通過地震波反射方式來收集海量數(shù)據(jù)一般二維數(shù)據(jù)可達1-2TB,三維數(shù)據(jù)更是高達幾百TB甚至PB級,然后進行大量的密集計算和模擬,計算結(jié)果出來后還要轉(zhuǎn)換成直觀的可視畫面,方便專家對數(shù)據(jù)進行解釋,為油氣鉆井定位提供參考。因此,這些海量數(shù)據(jù)的處理只有借助高性能計算才能實現(xiàn)最佳的勘探效益,這也是在石油勘探領(lǐng)域高性能計算需求的主因。
由于石油勘探行業(yè)的特殊性和復(fù)雜性,石油勘探對高性能計算提出了非??量痰囊?。過去十年中,高性能(HPC)集群計算系統(tǒng)成為石油勘探計算處理的主流甚至是唯一系統(tǒng)架構(gòu)類型。HPC是高性能計算(High-Performance Computing)的縮寫,但是目前高性能HPC集群計算機系統(tǒng)在計算性能、系統(tǒng)建設(shè)與運行成本等方面已經(jīng)面臨著許多問題。例如,讓石油勘探企業(yè)感到頗為頭痛的問題主要集中在三大困境:一是計算能力需求和CPU處理器性能落差越來越大,目前通過不斷提高CPU處理器的工作頻率來提高計算性能的技術(shù)路線已經(jīng)逐步走向其極限;二是石油勘探高速增長的數(shù)據(jù)和存儲擴容越來越不匹配;三是能耗制約越來越嚴重,高性能計算機的體積大、耗電多等弱點以及對龐大的計算機房空間需求、空調(diào)需求和用電量等已經(jīng)成為石油勘探數(shù)據(jù)處理的一大挑戰(zhàn)。
簡單的說,就是目前石油勘探行業(yè)對計算能力和數(shù)據(jù)處理的大需求,使到傳統(tǒng)的高性能計算方法不但不能適應(yīng)石油勘探發(fā)展與應(yīng)用的需要,更是成為了石油勘探發(fā)展的制約因素之一。面臨上述嚴峻挑戰(zhàn),如何破局高性能HPC計算需求成為石油勘探行業(yè)關(guān)注的焦點。
二、云計算在是由勘探領(lǐng)域的應(yīng)用
要想滿足和破局石油勘探行業(yè)對高性能計算需求的三大困境,唯一的解決之道是要實現(xiàn)靈活的可伸縮性。也就是說,構(gòu)建破局石油勘探高性能需求系統(tǒng)的關(guān)鍵點:需要可伸縮性、可拓展的計算能力;能夠負載相當大的存儲容量,并能實現(xiàn)可伸縮性的存儲容量;還要能夠?qū)τ嬎隳芰唾Y源進行更好的管理。因此,許多業(yè)內(nèi)人士認為云計算或許將是最有希望破局石油勘探高性能計算需求的方法之一。
事實上,對高性能計算(HPC)而言,云計算并不是一個新的概念。例如已經(jīng)發(fā)展近30年的超級計算中心就是一種早期的云計算模式:把昂貴的計算資源集中部署和集群應(yīng)用。但這種HPC計算服務(wù)和當前所談?wù)摰脑朴嬎阌钟兄恍┟黠@的區(qū)別。目前的云計算是網(wǎng)格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網(wǎng)絡(luò)存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(Load Balance)等傳統(tǒng)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)。云計算的核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)成一個計算資源池向用戶服務(wù)。
簡單的說,云計算對于高性能計算(HPC)不但是一次模式轉(zhuǎn)變,也是革命性解決目前困境的方法。例如微軟很早以前就提供了Window HPC Server操作系統(tǒng),用于支持高度并行的集群計算系統(tǒng)?,F(xiàn)在則積極的擴展其Windows Azure platform云平臺的并發(fā)計算能力和集群計算能力,其最終目標是讓云計算和高性能計算會師。目前,微軟高性能計算平臺會師云計算的版本是Window HPC Server 2008 R2。這種高性能計算通過借助云計算模式來整合、管理和調(diào)度硬件和網(wǎng)絡(luò)資源,可提供強大的計算和數(shù)據(jù)處理能力,有效地壓縮了石油勘探從建立模型和分析數(shù)據(jù)到提出解決方案所需的時間。更有業(yè)內(nèi)專家稱這是破解石油勘探高性能需求困局的創(chuàng)新催化劑。
總的來說,綜合業(yè)界各種現(xiàn)行的解決方案,云計算技術(shù)是破局石油勘探行業(yè)高性能計算能力需求的一種很好的方向。隨著云計算技術(shù)的逐步成熟,我們有理由相信基于計算網(wǎng)格、計算云、存儲云提供的高性能計算服務(wù),石油勘探行業(yè)高性能計算困局將會揭開新的篇章。
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[關(guān)鍵詞]煤炭;地震勘探;教學(xué);實驗;實踐
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0145-02
一、引言
勘探地震學(xué)是煤炭高校地質(zhì)工程等專業(yè)必修的一門專業(yè)課。該課程綜合性強,包含了地質(zhì)學(xué)、計算機、高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理等學(xué)科基礎(chǔ)知識,具有概念抽象化、公式復(fù)雜化、應(yīng)用具體化的特點,學(xué)習(xí)該課程具有一定難度。目前地震勘探教學(xué),不管是教材還是輔導(dǎo)書,內(nèi)容主要是針對石油系統(tǒng)。石油行業(yè)地震勘探只能在地面布置檢波器,利用地震反射波或折射波進行構(gòu)造探測,而煤炭行業(yè)地震數(shù)據(jù)采集方式有多種選擇,既可以在地面進行地震勘探,也可以在煤礦井下巷道中布置檢波器,利用地震槽波進行煤層厚度或者構(gòu)造探測??梢?,煤炭類高校不能完全照搬石油高校地震勘探教學(xué)模式。結(jié)合本校實際情況,我們將勘探地震學(xué)課程設(shè)定為三個部分:一是理論教學(xué),二是實驗教學(xué),三是實踐教學(xué),三個環(huán)節(jié)緊密相連,綜合培養(yǎng)學(xué)生的理論水平和動手能力。
二、課堂理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)定
(一)課程教學(xué)安排及授課方式
勘探地震學(xué)主要講授利用震源激發(fā)地震波,通過地震波傳播特征進行構(gòu)造探測的原理和相關(guān)概念。該課程實踐性強,在油氣、煤炭等礦產(chǎn)資源勘查領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于本課程涉及多門基礎(chǔ)學(xué)科,一般安排到基礎(chǔ)課都講授完的大三階段來開設(shè),否則很多理論概念學(xué)生理解起來相對困難。此外,該課程最好放到野外地質(zhì)填圖實習(xí)之后,學(xué)生經(jīng)過野外露頭考察地層及構(gòu)造,認識到要想研究地下地質(zhì)構(gòu)造,必須借助其他專業(yè)知識。這樣他們就有興趣去學(xué)習(xí)如何對地下地質(zhì)構(gòu)造進行探測。
勘探地震學(xué)研究地震波在巖層中的傳播規(guī)律和特征。由于地震波傳播看不見、摸不著,概念比較抽象,學(xué)生理解起來困難大。這就需要充分利用好現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)設(shè)備,通過聲音、圖像、動畫、視頻等方式,讓學(xué)生能夠更容易理解地震波的傳播特征?;蛘咄ㄟ^類比的方式,用一些身邊的例子來幫助學(xué)生理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在課間可以播放生產(chǎn)單位野外數(shù)據(jù)采集工作錄像,讓學(xué)生獲得更直接的現(xiàn)場感官認識。在理論課講授的同時,要隨時結(jié)合生產(chǎn)上面臨的實際問題,擴充教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生明白學(xué)了這門課,到底能解決什么生產(chǎn)上的問題,以此提高他們學(xué)習(xí)的主動性。
(二)理論教學(xué)章節(jié)的內(nèi)容安排
地震勘探工作內(nèi)容分為三個階段,分別是野外數(shù)據(jù)采集、地震數(shù)據(jù)處理和地震資料解釋。理論課程共分為八個部分。首先是緒論,主要講授勘探地震學(xué)的相關(guān)概念,以及在生產(chǎn)單位的作用,目的是讓學(xué)生明白這門課的重要性。第一章講授地震波幾何運動學(xué)。由于課時有限,課堂上只講授地震波幾何運動學(xué),地震波動力學(xué)作為課下自學(xué)內(nèi)容。第二章地震信號頻譜分析。主要講授信號頻譜的相關(guān)概念,以及進行頻譜分析的方法。第三章地震勘探數(shù)據(jù)采集。內(nèi)容包括觀測系統(tǒng)的設(shè)計、數(shù)據(jù)采集的方式、地震組合原理等。第四章共中心點疊加原理。本章是地震勘探的核心,重點是讓學(xué)生明白進行共中心點疊加的目的及原理。第五章地震波的傳播速度。速度是地震波的核心參數(shù),可以從地震波速度概念、速度影響因素和速度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系三個方面進行講解。第六章地震勘探資料解釋,主要講授地震資料解釋的相關(guān)概念和方法,包括層位的解釋,構(gòu)造的識別,構(gòu)造圖的制作等。第七章礦井地震勘探方法。主要講解煤礦行業(yè)特有的槽波地震勘探技術(shù),該方法只有煤炭行業(yè)井下巷道中進行地震勘探才有。
(三)煤炭與石油系統(tǒng)勘探地震學(xué)的差異
煤炭行業(yè)地震勘探既能夠在地面進行數(shù)據(jù)采集,也可以到井下巷道中進行數(shù)據(jù)采集,也就是槽波地震勘探,這個技術(shù)在煤礦應(yīng)用多年,效果良好。目前,國內(nèi)多家煤炭企業(yè)都已購置相關(guān)儀器設(shè)備,并應(yīng)用到實際生產(chǎn)中。對于礦井巷道中的采集方式,國內(nèi)規(guī)劃教材中都沒有涉及,學(xué)生到了生產(chǎn)單位,還得重新學(xué)習(xí)為適應(yīng)煤炭行業(yè)快速發(fā)展的井下地震勘探技術(shù),在課堂理論學(xué)時中單獨拿出四個學(xué)時講解這種只有煤礦行業(yè)才有的數(shù)據(jù)采集方式,重點講解和地面數(shù)據(jù)采集方式的區(qū)別,強調(diào)這種方式利用的不是地震縱波,而是煤礦有的“頂板-煤層-底板”組合條件下,在煤層中相互干涉形成的一種特殊波,既槽波。槽波地震數(shù)據(jù)采集方式分為反射法和透射法。反射法將炮點和檢波器布置在礦井同一巷道內(nèi),接收來自工作面內(nèi)的反射槽波信號,適用于對煤層內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造(斷層、陷落柱等)進行探測;透射法將炮點和檢波器布置在工作面不同巷道內(nèi),接收工作面內(nèi)的透射槽波信號,適合煤層厚度和煤巖類型的探測。
(四)緊跟學(xué)科技術(shù)前沿重視軟件操作
由于國內(nèi)外石油公司眾多,開展地震勘探技術(shù)服務(wù)研究的公司發(fā)展迅猛,很多新技術(shù)不斷涌現(xiàn),并很快應(yīng)用到企業(yè)實際生產(chǎn)中。授課教師必須緊跟學(xué)科技術(shù)發(fā)展,以適應(yīng)地震勘探領(lǐng)域信息快速發(fā)展的需求。在課堂中,教師可以穿插介紹國外最新地震勘探進展情況,把每年美國地球物理年會和中國地球物理年會上的研究進展和科研動態(tài)介紹給學(xué)生,以擴展學(xué)生的知識面。同時,這也有利于大四階段的畢業(yè)設(shè)計選題。目前地震勘探許多技術(shù)都已經(jīng)商業(yè)化,都有成熟的商業(yè)軟件,在企業(yè)實際工作中,基本上都離不開專業(yè)軟件的使用,如地震數(shù)據(jù)采集中進行觀測系統(tǒng)設(shè)計的KLseis、Mesa,用于靜校正的TomoPlus等。地震數(shù)據(jù)處理相關(guān)軟件有Promax、CGG、Omega、Focus等,地震解釋軟件有GeoFrame、LandMark、Epos等。因此,在課堂上除了講授相關(guān)專業(yè)理論知識外,還應(yīng)該重點介紹相關(guān)的軟件。如有條件,最好能夠讓學(xué)生都能動手操作,使學(xué)生能夠快速上手,利用相關(guān)軟件解決實際生產(chǎn)問題。
三、課內(nèi)實驗教學(xué)項目設(shè)計
教學(xué)安排理論課時與實驗課時的比例約為7∶1或者8∶1,實驗室課時相對較少,主要安排地震數(shù)據(jù)采集和地震資料處理兩個項目實驗。地震數(shù)據(jù)采集實驗,包括地震波的激發(fā)和接收。由于實驗室模擬礦井巷道中煤層槽波傳播難以實現(xiàn),所以仍以地面數(shù)據(jù)采集方式為主,利用實驗室擁有的重慶奔騰儀器廠產(chǎn)的BTW24道工程地震儀,采用錘擊震源進行激發(fā),產(chǎn)生地震波,接收地震波。實驗采用分組的方式,每組學(xué)生各自設(shè)計觀測系統(tǒng),布置檢波器,并操作主機進行數(shù)據(jù)采集。這可以鍛煉學(xué)生野外地震勘探數(shù)據(jù)采集水平,培養(yǎng)學(xué)生地震儀操作、觀測系統(tǒng)設(shè)計、檢波器布設(shè)、線纜連接、組織施工協(xié)調(diào)等能力。
地震數(shù)據(jù)處理內(nèi)容龐雜,從抽道集、去噪、靜校正、動校正、水平疊加到偏移成像,每一個環(huán)節(jié)實現(xiàn)起來都相當復(fù)雜?,F(xiàn)有的商業(yè)地震處理軟件基本上都運行在Unix或者Linux平臺,需要有工作站硬件支持,而建設(shè)工作站機房成本高、維護困難,學(xué)校尚不具備條件。因此,地震數(shù)據(jù)處理實驗項目可以利用現(xiàn)有的普通計算機機房,讓學(xué)生動手編程實現(xiàn)地震勘探涉及的基本原理。為適應(yīng)不同學(xué)生的編程能力,可自由選擇C、C++、Fortran及matlab等程序語言,學(xué)生可以根據(jù)自身對編程語言的掌握程度隨意選擇。對于編程能力較強的學(xué)生,一般建議他們選擇C、C++等編譯性語言進行編寫。如果編程能力一般,那么可以利用matlab這種相對簡單的解釋化語言進行編程。
四、課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)設(shè)置
地質(zhì)類專業(yè)的學(xué)生具有較強的地質(zhì)理論基礎(chǔ),走上生產(chǎn)崗位后,更適合從事地震資料解釋工作。為此,可以專門安排兩周的課程實踐環(huán)節(jié),進行地震資料解釋課程實習(xí)。選擇某礦區(qū)典型地震資料,最好是構(gòu)造相對簡單,斷層、陷落柱、采空區(qū)等有明顯特征。學(xué)生自己動手,通過對煤層和斷層的解釋,可以讓他們充分理解地震勘探資料解釋工作的相關(guān)流程及方法。如有條件,可在工作站上進行,或者讓學(xué)生采用手工方式進行地震剖面的構(gòu)造解釋,并完成兩張構(gòu)造圖??刹捎梅纸M制,四五個學(xué)生為一組,每個學(xué)生負責(zé)不同的環(huán)節(jié),每組分為組長,解釋員和制圖員等。組長總體負責(zé)地震資料解釋工作,解釋員1到2名,負責(zé)解釋地震層位和斷層。制圖員負責(zé)將數(shù)據(jù)落實到圖紙,并完成構(gòu)造成圖。這樣既可以鍛煉學(xué)生的專業(yè)知識,也可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)助能力。由于地震資料解釋多解性強,因此指導(dǎo)教師在實踐環(huán)節(jié)只講地震解釋的基本流程和方法,剩下的完全交給學(xué)生,以培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性。構(gòu)造圖完成后,讓每個學(xué)生寫實習(xí)報告,并要求每個學(xué)生寫本次實習(xí)的心得體會,以及地震資料解釋中出現(xiàn)的問題和處理方法。
五、結(jié)語
勘探地震學(xué)是一門理論與實踐相結(jié)合的學(xué)科,應(yīng)充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源,從理論、實驗和實踐三個環(huán)節(jié)加強對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng),以提高學(xué)生對地震勘探的理解,讓學(xué)生適應(yīng)快速發(fā)展的煤炭行業(yè),為將來學(xué)生畢業(yè)后進入生產(chǎn)崗位能夠直接將學(xué)校所學(xué)知識應(yīng)用到實際工作奠定良好的基礎(chǔ)。
[ 注 釋 ]
[1] 云美厚.“應(yīng)用地球物理學(xué)”課程整合教學(xué)嘗試[J].中國地質(zhì)教育,2013(87):44-46.
關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)時代 地震 石油勘探 信息共享
一、互聯(lián)網(wǎng)時代下石油地震勘探現(xiàn)狀
隨著信息科技的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)將原本閉塞的信息通過互聯(lián)網(wǎng)這個大平臺,共享給社會各界。然而隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)在石油及地震勘探的應(yīng)用中,也存在巨大資源浪費現(xiàn)象。如國家地震局花費巨資打造地震勘探及地震預(yù)警平臺,因技術(shù)問題及人員素質(zhì)問題,導(dǎo)致該系統(tǒng)并未做出應(yīng)有的作用。在石油勘探上,因信息處理不及時,信息質(zhì)量不高等問題,造成石油勘探工作中,出現(xiàn)嚴重誤差,浪費人力、物力、財力。
二、互聯(lián)網(wǎng)時代下石油地震勘探的應(yīng)用的作用
目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息在石油地震勘探中的應(yīng)用已非常普遍,為了滿足石油及企業(yè)。地震總局對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的要求,各種信息技術(shù)不斷開發(fā),先進技術(shù)迅速應(yīng)用石油地震勘探中去。
(一)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)使用提高了資源利用率
通過互聯(lián)信息資源的共享,可以將現(xiàn)有的石油、地震信息從新綜合,將分散的信息重新組合,形成統(tǒng)一信息資源網(wǎng)路,減少因信息閉塞、信息資源閑置導(dǎo)致的資源浪費,提高零散資源的使用效率,減少企業(yè)相關(guān)運營成本。
(二)降低石油地震勘探資本
在以往,信息資源閑置或信息分散,不易辨認真?zhèn)?,將互?lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用到本領(lǐng)域工作中,可將所有信息資源大面積的計算,提高在實際工作中的勘探的精準性。也為野外工作的技術(shù)人員及工人提供高新技術(shù)保障,減少業(yè)務(wù)誤差,提高解決實際問題的能力,減少勘探資金,提高勘探精準性。
(三)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可提高勘探的精準性
在以往實地勘探工作中,因使用多種勘探工具,得出數(shù)據(jù)后進行分析,大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析工作會占據(jù)大量的資金及人力,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,面對石油地震實際勘探難題,開發(fā)精準數(shù)據(jù)分析技術(shù),提高了勘探工作的精準性。還可減少相關(guān)就似乎人員的工作量,減少誤差,將精準率不斷提高。
三、互聯(lián)網(wǎng)時代下石油地震勘探的發(fā)展
作為國有大型企業(yè),我國石油行業(yè)特別是石油勘探領(lǐng)域緊緊抓住了“十三五”發(fā)展機遇。根據(jù)我國在攻擊側(cè)結(jié)構(gòu)改革中的重大突破,主動使用先進技術(shù),通過互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)石油產(chǎn)業(yè)的快速升級。建設(shè)新平臺、新資源、加強動態(tài)合作,實現(xiàn)全方位的產(chǎn)業(yè)升級。同時,依據(jù)先進科技,降低企業(yè)開發(fā)成本,利用信息資源,減少污染。[1]
(一)石油地震勘探信息更加集成化
互聯(lián)網(wǎng)時代,大數(shù)據(jù)在不斷演變與發(fā)展,石油地震行業(yè)也需要升級與本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù),從而大市場行情下,要求本領(lǐng)域企業(yè)實現(xiàn)基本信息共享,將石油地震勘探信息融為一體,實現(xiàn)數(shù)據(jù)大規(guī)模的集成化,改變以為單個公司作業(yè)習(xí)慣。依據(jù)國內(nèi)、國際市場開展更為進準的營銷模式。
(二)地震勘探信息深度域處理
在深度域?qū)Φ卣鹦畔⑦M行解讀,通過互聯(lián)網(wǎng)這個大平臺,再次將信息篩選之后解讀,可增加地震信息的真實性及可靠性,這也有利于油藏的精確尋找及處理。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以將更為復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行詳細研究,從時間領(lǐng)域橫跨到空間領(lǐng)域,將地震及油藏地質(zhì)處理技術(shù)及信息資源提到新的高度。[2]如我公司在2016年使用了一家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的地理信息處理技術(shù)服務(wù),該技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將本公司員工的工作質(zhì)量提高5%,同時也極大地提高了不安選項的排查率,本公司已將深度區(qū)域處理及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工作深度結(jié)合,地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)也緊跟互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),再次得到深度發(fā)展。
(三)數(shù)據(jù)處理周期不斷縮短
石油勘探進程不斷的加快,要求本行業(yè)要致力于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,在大數(shù)據(jù)不斷膨脹化的今天,將有用數(shù)據(jù)、信息查找出來,無用信息剔除,已經(jīng)成本該領(lǐng)域工作重點。采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)縮短地震數(shù)據(jù)處理周期,減少處理時間,增加實際勘探成果智聯(lián),要通過大性能計算機數(shù)據(jù)處理,采用計算速度快,工作質(zhì)量高的計算處理信息平臺,改進軟件系統(tǒng),提高工作人員使用效率,減少實際處理誤差,改進業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),提高信息交換版面處理,實現(xiàn)信息共享。
(四)地震數(shù)據(jù)處理引領(lǐng)潮流
從地球物理功能方面來看 ,互聯(lián)網(wǎng)時代下的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)該全面吸收近年來以及今后若干年內(nèi)地球物理技術(shù)研究的最新成果,滿足不斷發(fā)展的石油勘探開發(fā)對地球物理勘探技術(shù)的需求。根據(jù)我們的分析研究, 我國石油地震勘探領(lǐng)域認為,針對性先前的我國地震石油處理系統(tǒng),互聯(lián)網(wǎng)時代下構(gòu)建的系統(tǒng)有著明顯的共能特點:第一,支持多分量地震、石油勘探數(shù)據(jù)處理,增加工作數(shù)量。第二,可延遲地震數(shù)據(jù)處理,將數(shù)據(jù)處理可處理時間延遲到50年后,真是反應(yīng)地質(zhì)實際變化情況。[3]第三,互聯(lián)網(wǎng)背景下建構(gòu)的新系統(tǒng),增加了新的處理功能,將復(fù)雜地面處理功能再次強化。第四,支持全面的數(shù)據(jù)處理深度域功能,延伸了工作環(huán)節(jié)。徹底用疊前成像代替疊加;支持各向異性處理;第五,支持疊前解釋性處理。在上述技術(shù)方面 ,地球物理界已經(jīng)取得了大量研究成果 ,但這些成果還有待于進一步發(fā)展和完善,以形成實用的方法技術(shù)和軟件功能。除了在適應(yīng)新的地震勘探方法, 增加新的地球物理功能外 ,我國石油地震勘探領(lǐng)域還應(yīng)進一步發(fā)展下列技術(shù),提高地震數(shù)據(jù)處理的效果:第一,復(fù)雜地表條件下的靜校正技術(shù);第二,地表一致性處理技術(shù);第三,多次波等復(fù)雜干擾波的壓制技術(shù);第四,連續(xù)速度分析技術(shù);第五,多塊三維地震資料的聯(lián)片處理技術(shù);第六,疊前地震數(shù)據(jù)插值技術(shù);非線性信號處理技術(shù);聯(lián)片處理(三維拼接)技術(shù)。地震數(shù)據(jù)處理的目標是從地震數(shù)據(jù)中挖掘出盡可能多的信息和盡可能準確可靠、精確的信息 ,這是一件充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)。
四、結(jié)語
隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,技術(shù)不斷的革新,石油地震勘探行業(yè)也緊跟數(shù)據(jù)時代,不斷發(fā)展。依據(jù)先進互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷研發(fā),將工作中的各個環(huán)節(jié)納入到技術(shù)處理平臺中來,真實可靠的解決實際工作問題。因互聯(lián)網(wǎng)無國界線,我國石油地震勘探公司還可借鑒國外先進互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),來解決國內(nèi)實際問題,實現(xiàn)技術(shù)資源一體化,緊跟國際潮流,提高工作質(zhì)量。
(作者單位為中國石油集團東方地球物理公司)
參考文獻
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1 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
我國經(jīng)濟水平的發(fā)展依賴于現(xiàn)代能源物質(zhì)支持,近年來我國石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極大的促進了經(jīng)濟和社會的進步。而隨著石油開發(fā)技術(shù)的發(fā)展,石油地質(zhì)勘探技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。作為最基礎(chǔ)的能源物質(zhì),石油產(chǎn)業(yè)關(guān)系到我國經(jīng)濟命脈的發(fā)展。經(jīng)濟水平的提升在一定程度上也會促進石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相應(yīng)的也會使得我國地質(zhì)勘探技術(shù)在石油開采行業(yè)取得更大的技術(shù)進步。但依照當前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以及越來越少的石油儲量,石油企業(yè)想要生產(chǎn)更加優(yōu)質(zhì)的石油鏟平提高油氣產(chǎn)能,就必須以現(xiàn)實的發(fā)展狀況作為基礎(chǔ),對勘探技術(shù)進行創(chuàng)新。
2 技術(shù)創(chuàng)新
石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴于技術(shù)支持,而隨著行業(yè)的發(fā)展對于開采技術(shù)要求也逐步的提升,這就要求技術(shù)不斷的創(chuàng)新。尤其在作為開采前提條件的地質(zhì)勘探技術(shù),通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新提高勘探精度,為鉆井以及開采提供精確可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.1 鉆井技術(shù)方面
石油開采前必須對開采區(qū)域進行必要的地質(zhì)勘探,地質(zhì)勘探工作所耗費的成本費用將會占到石油鉆井成本開支的一半以上。因此,如何降低鉆井成本,地質(zhì)勘探成本投入成為了關(guān)鍵。而降低鉆井成本則是降低石油開發(fā)總成本的關(guān)鍵,因此鉆井技術(shù)的研究成為了當前國際大型石油公司的技術(shù)研發(fā)核心內(nèi)容。傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)是欠平衡鉆井技術(shù),它起源于加拿大,它的優(yōu)勢在于能夠減輕對地層的損壞,通過使用該種技術(shù)使得鉆井速度更快,并且鉆井的過程中卡鉆、遺漏現(xiàn)象發(fā)生幾率明顯降低,對于開采枯竭油層具有極大的優(yōu)勢,但是該種技術(shù)的劣勢也十分明顯:由于技術(shù)操作相對復(fù)雜,因此需要各類設(shè)備作為支持,在使用技術(shù)時設(shè)備的仿佛以及技術(shù)的安全性相對較差,還需要進一步得以完善。目前較為先進的石油勘探技術(shù)中,相對較為先進的技術(shù)主要有:多分支井鉆井技術(shù)、深井鉆井技術(shù)、超深井鉆井技術(shù)、可視化鉆井技術(shù)、三維鉆井技術(shù)、特殊工藝鉆井技術(shù)。在這些技術(shù)中,應(yīng)用最為廣泛的便是分枝鉆井技術(shù),該技術(shù)最大的優(yōu)勢在建設(shè)、開發(fā)油氣藏的過程中。新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用極大的提升了鉆井效率,在提高效率的同時也提升了鉆井質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。新技術(shù)的發(fā)展使得我國石油產(chǎn)業(yè)買入了一個良性發(fā)展的軌道。
2.2 物探技術(shù)方面
物探是地質(zhì)勘探工作中的重點內(nèi)容之一,通過物探能有效了解石油開發(fā)區(qū)域地層的結(jié)構(gòu)特點。常用的物探方式主要為地震勘探技術(shù),依照技術(shù)特點不同,其技術(shù)又分為三維地震技術(shù)以及反射地震技術(shù)和數(shù)字地震技術(shù)。隨著科技不斷發(fā)展,地震勘探技術(shù)也在不斷的進步,在地震勘探中逐步的引入了計算機技術(shù),高頻分辨地震技術(shù)由此出現(xiàn),隨著出現(xiàn)的還包括四維地震監(jiān)測、三維疊前深度偏移以及油藏地震描述等先進的勘探技術(shù)。而這些技術(shù)的出現(xiàn)使得石油勘探技術(shù)的成功率更高,因而得到了廣泛的認可,發(fā)展迅速。
現(xiàn)代社會對石油業(yè)發(fā)展要求不斷提升,而石油行業(yè)的發(fā)展則需要更高水平的地質(zhì)勘探技術(shù)作為基礎(chǔ),因而地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)新成為了石油業(yè)刻不容緩的內(nèi)容。在數(shù)據(jù)的采集、解釋、處理以及設(shè)備制造等內(nèi)容中地質(zhì)勘探技術(shù)飛速發(fā)展。而為了降低勘探成本,提高技術(shù)水平,更加先進的勘探技術(shù)不斷涌現(xiàn),目前投入使用的新技術(shù)主要包括三維可視化技術(shù)、經(jīng)驗技術(shù)以及油藏檢測描述和三維地震技術(shù)等。還有一些正在研發(fā)的技術(shù),一旦能夠投入使用將會對石油資源的開發(fā)利用橋巨大的推動作用,能夠?qū)崟r進行油藏的檢測以及石油生產(chǎn)的監(jiān)測,或?qū)τ途你@探實施可視化監(jiān)控,從而更好的評估油田地質(zhì)狀況,更好的為石油的開采決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.3 測井技術(shù)方面
隨著計算機水平及電子設(shè)備水平的不斷提高,這些技術(shù)也在逐步的應(yīng)用到石油勘探工作中,主要是把計算機技術(shù)應(yīng)用到測井工作的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)解釋方面,使得測井技術(shù)由數(shù)據(jù)型轉(zhuǎn)變?yōu)槌上裥?,利用成像型測井技術(shù),測量數(shù)據(jù)的傳輸速度變得更加快捷,在每次下井測量時還可以將多個下井儀器組合在一起,以便擴大井眼覆蓋范圍,提高探測深度及采樣率。
近些年,一些測井創(chuàng)新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,如核磁共振技術(shù)、快速平臺技術(shù)、套管技術(shù)、隨鉆技術(shù)等等。其中應(yīng)用最為廣泛的就是核磁共振測井技術(shù),其較高的測量精度及速度受到廣大石油地質(zhì)勘探技術(shù)工作者的青睞??焖倨脚_測井技術(shù)的優(yōu)勢主要在于測井時間的縮短,也降低了測井工作中的故障率,為測井工作節(jié)約了很多時間。隨鉆測井技術(shù)的優(yōu)勢主要在于尺寸小、成本低、可靠度高、組合隨意,漸漸地發(fā)展到了陣列化成像方向,這也使得測量數(shù)據(jù)的可靠度更高。
3 技術(shù)創(chuàng)新的重要性
我國的石油地質(zhì)勘探技術(shù)還有很多其他創(chuàng)新,如:利用計算機進行仿真模擬,以提高勘探質(zhì)量;采用可膨脹套管技術(shù),以降低勘探成本;多維發(fā)展,以提高石油綜合勘探水平;加強新方法的研究,以提高石油勘探的時效性等等。近些年,全球的資源日漸枯竭,而能源對于全球經(jīng)濟的發(fā)展又起著至關(guān)重要的作用。所以,現(xiàn)如今,對石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究的意義顯得頗為明顯。創(chuàng)新研究,首先最重要的一點就是科技的引入,這對于石油地質(zhì)勘探的質(zhì)量和水平的提高、油氣產(chǎn)量的提高、國家能源安全的保護、經(jīng)濟社會健康的發(fā)展具有十分重要的意義。
[關(guān)鍵詞]煤田勘探 技術(shù)改進 勘探方法
[中圖分類號] F416.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-9-113-1
隨著時代的腳步,勘探工作的結(jié)構(gòu)組織也在進行轉(zhuǎn)型改革,為滿足生產(chǎn)需求,生產(chǎn)要素得到增加,技術(shù)方面得到穩(wěn)定的提升。在以往的勘探工作中,出現(xiàn)很多傷亡事故,這是技術(shù)上和管理上的相對缺失,造成嚴重的后果。生產(chǎn)技術(shù)是生產(chǎn)效率和質(zhì)量的主要保障,勘探技術(shù)的研究改進對勘探工作的順利進行和完成目標任務(wù)有重大意義。本文就煤田勘探的技術(shù)改進進行分析和探討。
1勘探技術(shù)現(xiàn)狀
日益增長的能源需求對煤田勘探工作具有刺激性作用,但隨之而來的是如何滿足適應(yīng)勘探開發(fā)的技術(shù)和發(fā)展,傳統(tǒng)的勘探技術(shù)缺陷越來越明顯,能源短缺問題得不到解決。新的勘探技術(shù)的探究對開發(fā)率的提升有重要意義,新的物理勘探技術(shù)節(jié)省了物力、人力和財力,而方便操作和安全操作技術(shù)對勘探過程的事故發(fā)生率有效控制,保障煤田的安全開發(fā)。
1.1改進需求
我國的勘探技術(shù)有結(jié)合國外勘探經(jīng)驗和自主實踐經(jīng)驗,形成了一定的勘探制造能力。但事實上,我國的勘探技術(shù)與國際先進技術(shù)相比,還有很大的不足之處。表現(xiàn)在勘探設(shè)備不完善、人才缺乏、創(chuàng)新制造能力不足??梢赃@樣說,我國的勘探技術(shù)存在全方面的不足現(xiàn)行。為響應(yīng)“將勘探事業(yè)轉(zhuǎn)化成勘探企業(yè),將企業(yè)轉(zhuǎn)化成國家機制”的號召,需要通過現(xiàn)代人的努力,進行發(fā)展和改進。
1.2勘探工作的具體內(nèi)容
我國勘探領(lǐng)域的技術(shù)人員在長期的工作經(jīng)驗中,對勘探工作進行總結(jié),并對勘探技術(shù)的發(fā)展提出展望和規(guī)劃。首先要做好勘探管理,勘探組織結(jié)構(gòu)要完善,合理的人員配置,嚴格的工作制度制定,要認真對待每一個項目。由于勘探技術(shù)正處于生長期,對人員的政治思想和道德觀念要求要成熟。詳細地分析地理地質(zhì)情況,合理地開展勘探作業(yè)。找出工作的重點,科學(xué)合理的操作方法。
提高勘探的廣度、精度和深度使勘探工作的重要要求。也要根據(jù)我國的實際國情,不斷地完善和改進勘探技術(shù)。學(xué)習(xí)和利用國外的先進方式,增加勘探人員的技能和知識。在勘探工作過程中,在任何時候到要注意經(jīng)驗積累,對個人素質(zhì)的提升有明確要求。對待勘探問題的產(chǎn)生,要實事求是,直面上迎??碧皆诩夹g(shù)方面的成長空間相當大,發(fā)展技術(shù)人員是勘探工作有效進行的重要保障。
2勘探技術(shù)中各項技術(shù)方法
基于大量的勘探經(jīng)驗和借鑒國外的勘探技術(shù),總結(jié)出現(xiàn)今的勘探技術(shù)。
2.1煤田煤炭綜合勘探方式
一般是就地實際考察,依據(jù)地理環(huán)境,結(jié)合理論知識和經(jīng)驗,通過合理的方法,展開勘探工作。首先要布置各項任務(wù),安排施工順序,綜合地質(zhì)情況,制作地質(zhì)報告。采用遙感技術(shù)、鉆探技術(shù)、物探技術(shù)來確定工作部署。用重磁技術(shù)判斷煤礦分布的深度和范圍,地震控制地質(zhì)的異常發(fā)育。使用鉆探,地震和測井的綜合資料來對地震勘探結(jié)果進行驗證,注重煤層變化。通過以上操作,可獲得地質(zhì)勘探的成果,精度而言相對較高。
2.2遙感技術(shù)在每天勘探上的應(yīng)用
把空間遙感技術(shù)運用到煤炭的勘探技術(shù)上,該技術(shù)具有勘探速度快、準確、實時整體性強等特點,并伴隨計算機技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)乃至勘探技術(shù)得到質(zhì)的飛躍,先階段的勘探遙感技術(shù)已經(jīng)形成一個體系,在煤田作業(yè)過程中,得到各個方面的應(yīng)用。在信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展下,遙感技術(shù)有望成為全自動化技術(shù),成為勘探技術(shù)的重點使用對象。
3鉆探技術(shù)
鉆探技術(shù)是傳統(tǒng)煤田勘探技術(shù)的核心技術(shù),隨著綜合性的勘探技術(shù)的使用,鉆探技術(shù)逐漸消退。但鉆探技術(shù)是始終是勘探工作最為直觀有效的方法,隨著科學(xué)的發(fā)展,鉆探技術(shù)也會得到不斷改進,成為自動化的勘探方式。先用鉆探技術(shù)的可操作性差,靈活度低,機械效率也不高,鉆探技術(shù)的改進主要注重這幾個方面,為使鉆探技術(shù)能夠更有效地為煤田勘探做出貢獻,科學(xué)創(chuàng)新是必不可上的。
4地震勘探技術(shù)
地震技術(shù)在勘探的應(yīng)用上效果尤為顯著,它是以數(shù)字方式對高質(zhì)量的地震信號進行記錄,進行處理而得到地震勘探效果的方法。地震技術(shù)是近年我國各地才大范圍使用的一種新式勘探技術(shù),得到廣泛認證。由于計算機技術(shù)的發(fā)展,地震技術(shù)得到大跨步的發(fā)展,在數(shù)據(jù)處理上得到很好的提升,并且開發(fā)出三維地震技術(shù),對勘探程度的提升顯著,使得探測范圍更細,更精確,使用三維地震技術(shù)使礦區(qū)收益較大。但三維地震勘探技術(shù)受到很多限制,包括其成本過高、使用工作量大、技術(shù)本身不夠成熟。進一步對地震技術(shù)的研究,對勘探工作和煤炭開采起到畫龍點睛的作用。對地震勘探技術(shù)的改進主要注重成本、精確度、工作效率等問題。
5小結(jié)
煤田勘探技術(shù)的重要性不言而喻,煤田勘探工作的效率和質(zhì)量是現(xiàn)金勘探人員以及社會各界人員所重視的問題。在做好勘探工作的基礎(chǔ)上,進行勘探技術(shù)上的改進上,技術(shù)人員要做到積極、科學(xué)客觀地進行,結(jié)合科學(xué)的發(fā)展,使得勘探技術(shù)得到進一步提升。經(jīng)驗的總結(jié)必不可少,不斷地學(xué)習(xí)為改進煤田勘探技術(shù)尋找新方向。為社會的能源供應(yīng)做好前要條件,努力使得人們的生活和社會的生產(chǎn)上煤炭能源使用充足,勘探技術(shù)的進步就是煤炭的數(shù)量。本文對勘探技術(shù)講述到此結(jié)束,結(jié)尾對社會環(huán)境的保護做一個提醒。無論我們在哪一個行業(yè)進行工作,都要引起對環(huán)境保護的重視,煤田的開采過后,處理環(huán)境問題的社會重視度不亞于對煤炭能源的使用需求度。
參考文獻
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