物探院三大平臺：以共享提升服務支撐能力

□ 本刊記者 魏 瑋

研發團隊緊扣油氣勘探開發的實際需求，著眼地震采集、處理、解釋技術發展的趨勢，在“新”字上大做文章。

中國石化重點實驗室大型超聲模擬裝置在工作中。王躍 攝

面對日益激烈的市場競爭，石油物探技術研究院為當好集團公司油氣勘探開發的物探先鋒，圍繞提升市場服務支撐能力做文章，從基礎方法研究、地震資料處理、自主軟件研發入手，先后建設了地球物理實驗平臺、云計算平臺，承接了集團公司的π-farme軟件平臺。三大平臺的建設，為物探院進一步發揮“一部三中心”職能、為更多油田企業提供優質高效的服務支撐，起到了強有力的推動作用。

地球物理實驗平臺推動應用基礎研究走向市場

地球物理實驗平臺是以巖石物理測試技術和分析研究、地震數值模擬方法技術研究、地震物理模擬技術研究和地震波傳播規律等理論研究為重點，建立的地球物理開放型研究平臺。“該平臺的建立，就是為了實現設備共享、數據共享、成果共享，為石油物探核心技術、特色技術的研發提供研究基礎和理論依據。”物探院院長楊勤勇表示。

初衷能否實現，市場是檢驗的唯一標準。“以往的地球物理實驗更多的是理論基礎研究，我們要被市場所需要、接受，只是理論肯定不行。”平臺負責人表示。從理論基礎研究到應用基礎研究，平臺的研究人員戲稱為“一公里”距離。就是為了打通這“一公里”，平臺先后開展了逼近真實地表地下地質條件下的三維地質建模、物理模型制作及正演模擬研究，原位地質條件下巖石物理測試等多項創新型研究。

科研人員帶著技術闖市場。從2011年開放實驗平臺建立至今，物探院承接了江蘇油田、西南分公司、勝利油田等多個分公司的基礎研究項目。他們建立了復雜斷塊、火成巖發育及薄儲層背景下的三維地質模型，開展正演模擬及地震波場特征分析，獲得了不同地質體的地震響應模式，有效指導了復雜探區的高效勘探；深化了浮土區黏土彈性參數與正演模擬研究，為激發巖性優選提供了有效支撐；研制應力敏感物理模型材料，開展不同應力條件下地震物理模型實驗觀測及分析，為地應力預測提供了基礎支撐；深化了川西中淺層巖石物理測試分析，獲得了不同氣水條件下的巖石物理彈性參數，為含氣性反演預測提供了基礎支撐。僅2019年，他們就成功引入10余個橫向項目，超額完成了年度目標任務，開創了應用基礎研究走向市場的新局面。

經過幾年的努力，物探院實驗平臺制定了實驗質量管理等16項制度流程，完善了三級管理架構，形成實驗平臺開放和數據共享的工作機制，實現5家院企的共享應用。地球物理重點實驗室在中國石化29家重點實驗室考核中排名第二。

石化最大“云”驅動科研生產提速

2020年2月28日，由物探院承擔的兩個地震資料處理項目順利通過西北局組織的視頻會議審查，這讓項目長高厚強懸了一個多月的心終于放了下來：“我們這個項目后期需要對地震數據進行多次改進完善，有大數據量計算需求，能夠在疫情防控期間完成研究工作并得到評審組的高度認可，云平臺提供的遠程共享和強大的計算能力功不可沒。”

物探院云計算平臺于2011年建成，目前這朵“云”上共部署17套高性能計算機群，配備豐富的地球物理勘探開發專業軟件和科學工程計算軟件，其中有物探院自主研發的NEWS、RTM等十余套軟件，具備3萬平方千米三維常規（含疊前時間偏移）、2萬平方千米疊前深度偏移和2萬平方千米逆時偏移地震資料的年處理能力。

截至目前，中原油田、河南油田、華北油氣、西南油氣等上游企業利用物探院云計算資源，已完成11個區塊7466平方千米的常規、深度偏移和逆時偏移地震資料處理。其中，中原油田物探院遠程利用云計算資源的200個GPU計算節點，只用10天時間就完成普光探區大灣—毛壩三維工區的逆時偏移地震資料處理，相比利用中原油田本地資源，計算速度提高4倍，節約了各項成本。

不只是服務上游企業勘探開發，物探院云計算中心還為集團公司各研究機構提供應用支撐。2015年至今，該中心已為石油化工科學研究院的20個用戶、上海石油化工研究院的5個用戶和北京化工研究院的5個用戶提供了4000萬核時的計算服務。

實際應用及測試效果表明，云計算中心資源集中建設、遠程共享應用的模式，在支撐物探院科研生產的同時，能夠有效提升計算資源利用率，解決油田企業和集團公司直屬研究院大規模并行計算應用的問題，有力提升了中國石化科技創新能力。2011年至今，物探院云計算平臺累計完成7.8萬平方千米三維常規、3.9萬平方千米疊前深度偏移和3.4萬平方千米逆時偏移處理，有力提高了勘探開發效率。

地震專業軟件平臺砥礪奮進露真容

在云計算、大數據剛剛興起的8年前，中國石化審時度勢地做出了自主開發新一代地震一體化軟件平臺的科學決策，由物探院牽頭，聯合勝利油田、江漢油田、中原油田等油田企業和中國石化外部的IT公司，組建了聯合技術攻關研發團隊，開展了持續的技術攻關。研發團隊緊扣油氣勘探開發的實際需求，著眼地震采集、處理、解釋技術發展的趨勢，大膽應用技術領先的Hadoop分布式文件系統和MapReduce、Spark并行計算框架等大數據技術，研發了具有完全知識產權的π-Frame地震一體化軟件平臺，集成中國石化自有的先進地震技術，形成了支撐地震資料處理全業務流程的處理系統，完成了山地、沙漠、平原水網等不同地震地質條件的地震資料試驗性生產，處理效果達到國外主流地震處理軟件的水平。

2015年10月19日，在美國新奧爾良召開的SEG（國際勘探地球物理學家學會）國際展覽會上，中國石化首次發布了π-Frame軟件平臺V1.0版本，引起了業界的廣泛關注。SEG主席盛贊1.0版本的發布是“2015年會的最大亮點”。2019年9月16日，在美國圣安東尼奧召開的SEG國際展覽會上，中國石化預發布了π-Frame軟件平臺及處理系統的V2.0版本，11月28日在中國石化2019年油氣地球物理學術年會上正式發布了該版本。這次發布不僅更新了軟件平臺，而且發布了能滿足復雜地表三維地震資料從數據輸入到疊前深度偏移（RTM）處理流程的技術要求的處理系統，充分展示了π-Frame在大數據技術和云計算技術應用方面取得的成果，與現有的主流軟件相比具備明顯的性能優勢。

物探研究院工作人員在對云計算中心進行運維。王躍 攝