超级云计算：为何石油巨头都在投资它？

Posted 2021-04-29 石油圈

数据管理是一个非常复杂的过程，尤其考虑到一家石油公司的上游数据大多是在远程资产上创建的，而且通常存储在不同的、相互断开的基础设施中，更需要强大的云计算能力对数据进行存储分析，这可以通过建立数据存储设施或转移到云计算平台来实现。

作者 | Anna

超级云计算在油气行业应用就是要解决海量密集数据的处理问题。油气行业产生的海量数据呈指数级增加，数据管理已成为油气行业的一个重要主题，诸如超级计算机应用和云计算数据处理此类高性能数据存储和处理解决方案，成为全球油气行业的迫切需求；尤其是上游行业，在在处理油气勘探进程中所产生的大量数据时发挥了不可或缺的关键作用。

为了促进对这些运营数据的高级仓储和挖掘，石油巨头们正越来越依赖包括数据中心和高性能计算系统各种云计算工具的优势。使用超级计算的云数据处理中心成为对石油和天然气业务数据海量增长进行数据管理的必然。

01. 云计算成为埃克森美孚上游运营强大助力

按照常规而言，埃克森美孚与其他石油巨头一样，进行油气资源开发所需要的工具很多，首先要依靠详细地质调查数据以发现油气，还要依靠高性能钻井平台进入储油层，以及需要安全可靠的输送能力。在勘探和生产活动期间获得数据，有助于各公司评估项目要求和精准确定钻井位置与油气开采的成本效益。

 

可是当油气资源配备物联网传感器成为常态，构成工业互联网生态系统的传感器和连接设备正引发来自油气勘探一线的海量数据洪流。通过将先进的传感技术与广泛部署在井口的生产设备（包括钻头、注入设备、泵和阀门）集成，收集实时数据。超级云计算正在成为埃克森美孚油气田安全运行和商业运营的助力。

美国石油巨头埃克森美孚2020年6月初宣布，将依靠强大云计算和高速互联网运营油气田。 在开采油气之前，科学家们首先要建立一个深埋地下油气储集层的数字模型。构建此类基于海量数据的复杂模型耗时很长。但埃克森美孚在伊利诺伊大学国家超级计算应用中心开发的超级云计算系统，能够在几分钟开发出模型。该项目涉及22000多台计算机，总共拥有70多万台处理器。这足够每秒进行1千万亿次计算。计算机的磁盘存储空间大到足以存储世界上所有图书馆所有打印文件。

 

这个项目的目标并不仅仅在于超级计算能力，还在于处理单独计算节点的数据并将它们相互联系，最终快速而准确地建立储层模型的能力。这一突破将大大加快埃克森美孚油气储量的开发。

02. 更多石油巨头投资云计算

油气巨头正在利用基于云的数据中心作为传统数据中心的替代，通过互联网连接方便远程数据访问，成为对油气田运营的有力支持。它还使油气巨头能够专注于自己的核心竞争力，同时将IT系统管理外包给专业技术公司。数据中心是一种资本密集型的资产，因为它的建立、运行和维护都需要大量成本。云计算的发展为安全、可伸缩、高性能的数据存储解决方案开辟了更经济有效的途径。油气公司投资建立大数据云计算中心，以获得实时处理数据的能力，并为创造收入机会、提高钻井性能和运营效率提供有效方案。

 

2019年6月能源巨头道达尔公司宣布，由IBM提供全球最强大的新型超级计算机，已应用于公司油气勘探、预测未来油气产量及地质海量数据处理，这让道达尔找到油气资源的速度更快，成功率更高且费用低廉。IBM建造的Pangea III计算机在处理油气复杂地震数据的速度比以前快10倍。该计算机实现了17.9 Linpack千万亿次浮点运算，在油气领域的超级计算机中排名第一，全球排名第11位。该计算机也让道达尔的计算能力提高了近5倍，从2016年的6.7千万亿次增长到31.7千万亿次并将存储容量提高三倍，这相当于约17万台笔记本电脑的总量。

 

新的超算系统将帮助道达尔减少勘探开发中的地质风险，加速项目成熟和交付；化现场作业，提升公司资产价值。道达尔表示，它将利用新增的计算能力，再加上能够处理更大数据集的新算法，以提升对定位能量沉积分辨率图像的计算能力。道达尔还将使用Pangea III进行油藏模拟，整合数据设置生产历史记录，以确定给定地点的额外储量。该系统还可用于进一步勘探地点的早期潜力评估。

2019 年 6 月，意大利油气巨头埃尼宣布将建造 另一个高性能计算 (HPC) 系统，将其处理能力提高两倍。 新的 HPC5 超级计算机峰值性能为 52 千万亿次浮点运算，达到 70 次峰值千万亿次浮点运算，这在全球最强大计算机系统中排名第五。 加强超级计算机基础设施和开 发油气应用云计算专利技术成为埃尼数字化转型的关键部 分。

 

油气行业在整个价值链中每天都会生成大量数据。许多企业都在以长远视角看待数据，并应用分析来改进现有的业务流程。斯伦贝谢和贝克休斯等油服公司，以及微软和亚马逊等科技巨头，都在开发针对行业的云计算系统，以帮助石油巨头完成上游数据管理任务。云计算可针对不同的操作流程和功能进行定制。

 

2019年11月20日贝克休斯、C3.ai和微软公司宣布组建新技术联盟，将微软云计算平台上的企业AI引入生产运营进程。云计算系统将从将数据管理、存储和计算转移到Azure开始，通过在BHC3 AI Suite上开发和在企业范围内部署特定领域的AI应用程序，简化公司采用人工智能功能的过程。

 

这次合作将C3.ai的AI平台和应用程序、贝克休斯的能源技术专以及微软云计算平台Azure融合在一起，有助于促进油服生产的安全性，可靠性和可持续性。油气公司将拥有经过优化、安全可靠的企业级AI应用云，涉及库存优化和运营管理以及设备维护流程直至预测性维护。

 

云计算平台及数据中心可应用大数据分析以监控油气田开发及运营中实时性能和预测设备故障。如果发生严重的系统故障，也可以用作备份和恢复机制。壳牌表示：“贝克休斯是我们在油田服务和软件开发领域的长期合作伙伴之一，壳牌支持其加速数字化转型提高效率，改善核心业务运营，提高安全性并减少对环境的影响。”

03. 结语

油气行业面对的是一个重大变革的时代，有远见的公司正在探索如何利用技术使他们的运营更清洁、更安全、更高效。传统油气行业曾依靠纸质数据收集来维持日常运营记录，而今基本上已完成数字化，有效的数据管理则显得至关重要。

数据管理是一个非常复杂的过程，尤其是考虑到一家石油公司的上游数据大多是在远程资产上创建的，而且通常存储在不同的、相互断开的基础设施中，更需要强大的云计算能力对数据进行存储分析，这可以通过建立数据存储设施或转移到云计算平台来实现。

 

低油价时代下，对利润下降和可再生能源未来不确定性的担忧，必将推动石油和天然气行业的数据呈海量增长。而超级云计算，就是发掘海量油气数据价值的“源动力” 。

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