讓地震數據上云端

新型云技術為油氣行業數據解釋指明了方向。

編輯 | 大安

盡管油氣行業在業務創新、勇于探索等方面表現出色，但就推廣應用云技術來說，仍落后于其他行業。全球每年投入到云技術服務上的費用高達600億美元，其中只有5%源于能源上游領域。

然而，自2014年國際油價斷崖式暴跌以來，能源企業一直在勒緊腰帶艱難度日，并深深感受到引進云技術和人工智能技術的緊迫性與必要性，可以幫助縮短勘探周期，優化資產運營生產率。

與拍字節量級的地震數據“角力”

在全球范圍內如何有效獲取安全可靠的地震數據與單井生產數據，這一直是油氣行業內亟待攻克的長期挑戰。

如圖1所示，解釋軟件將斷層標記為藍色，并實時觀察以綠色標識的推斷，直到得出滿意結果。（圖片來源：Bluware）

從歷史上來看，石油和天然氣公司消費了世界上大部分的高性能計算（HPC）來處理地震數據，來獲取地下儲層圖像，但年度高性能計算需求也僅有幾次達到峰值。云解決方案可滿足這些企業的彈性需求，并能降低其費用支出。而沒有云解決方案的企業則必須購置必要的磁盤空間，用來存儲偶爾調用的海量地震數據，而大多數未使用的磁盤空間會逐漸過時。另一方面，云解決方案可以在短時間內提升或降低數據存儲。

對于大型油氣公司而言，問題已經不再是是否使用現代云技術，而是如何克服現有數據格式的固有局限，實現云技術實施的便捷化。

文件格式已過時

SEG-Y文件格式是在1975年創建，屬于最常見的地震存儲介質類型之一，用于磁帶存儲。聽眾想在盒式磁帶內找到自己喜歡的歌曲，則需要快速瀏覽所有歌曲。相類似的，這些基于跟蹤的文件系統也是按順序存儲的。當公司需要訪問原始版本數據進行再處理或檢查解釋時，磁帶必須安裝在計算機上進行數據讀取，以便終端用戶能夠訪問。當然，檢索是一項費時耗錢的工作，還可能會導致數據丟失。

大多數使用SEG-Y數據的應用程序都是在20年前開發的。為了克服SEG-Y格式的局限性，云技術創建了內部格式來從SEG-Y加載數據，并創建了一個范式，以將SEG-Y數據復制到本地應用程序。SEG-Y數據的順序存儲使其在云環境中運行效率極低，因為云環境中的數據與PC上的文件不同，需要存儲在一個“對象”中。

鑒于此，油氣企業并不樂意將拍字節量級的地震數據轉移到云端，這可以理解。但是，一種克服了現有地震數據格式固有限制的數據技術可能會改變他們的想法。

地球科學家授權

為了提高現代計算的效率，Bluware在20年前就開始開發海量數據存儲技術（VDS）。通過VDS，可以在不中斷遺留應用程序（在信息技術中，遺留應用程序和數據是從現有的技術之前的語言平臺和技術中繼承下來的那些程序和數據。）工作流的情況下實現大型疊前地震數據集和具有成本效益的云存儲的可視化。

VDS是一種云本地對象格式，并且系統中內置了壓縮功能。當項目啟動時，用戶可以輕松地在適當的壓縮級別上從云端傳輸數據，從而節省時間和成本。

基于Bluware公司的靈活存取存儲轉碼技術，可將地震數據轉換成VDS格式，并將其傳輸給用戶的解釋應用程序。它通過充當VDS和應用程序以遺留應用程序使用的格式發出的讀請求之間的轉換器來實現這一點。這對數據管理過程來說是一項重大利好，因為它允許在一個中心位置使用單個數據源，而不必多次復制和轉換數據來運行特定的應用程序。

最近的一項研究使用了Bluware的VDS數據格式和交互式深度學習技術，以證明云計算和機器學習的效率和準確性，幫助解釋人員完成涉及地震斷層和氣煙囪解釋工作流程的繁瑣任務。

如圖2所示，使用VDS和交互式深度學習技術，這些工具最終可以優化地震解釋結果，同時幫助減少人為錯誤。如果地球科學家可以在基本的繁瑣工作上節省時間，則可以有更充裕的時間來改進模型結果，這對未來的生產有著至關重要的影響。（圖片來源：Bluware）

通常情況下，地震解釋人員需要花費若干星期，甚至數月的時間來完整地得出一份勘探調查報告。在這種情況下，解釋軟件將斷層標記為藍色，并實時觀察深度學習推斷（綠色標識），直到得出滿意的結果（圖1）。

Bluware的交互式深度學習技術通過利用VDS功能來免除數據準備工作，花費在數據準備上的時間瞬間減少到零?；?%的地震數據進行“訓練比武”，當得到期望結果時，應用該項技術的解釋效率可達到傳統人工解釋時效的20倍（如圖2所示）。地球科學家在標簽化和訓練過程中可以兼顧質量控制，所以他們不需要對結果進行后處理操作。

為進一步深化與油氣行業的合作，Bluware正在努力推介VDS技術，以創建一個開放性的、基于標準的數據生態系統。

解決行業“痼疾”

2018年春季，一批行業領先的油氣公司成立了開放地下數據空間論壇（OSDU），名為The Open Group。他們的目標是使新的和現有的云原生數據驅動應用程序能夠無縫訪問地下和油井數據。

根據OSDU網站說明，該聯盟的核心原則是將生命周期數據管理從支持創新的應用程序中分離出來。他們表示，要實現這一目標，需要開發一個具有標準公共應用程序編程接口（API）的通用數據平臺，并讓全球云托管供應商參與構建工作。

此外，OSDU論壇的目標還包括實現對地下數據的標準化訪問——Bluware認為其VDS的開放版本OpenVDS與這一目標不謀而合。

OpenVDS是一組工具和一個用于讀寫VDS格式數據的開源API。OpenVDS不壓縮數據，但可以讀取壓縮數據。與其他地震數據格式相比，OpenVDS提供了超強功能，例如對云計算原生數據的隨機訪問，這對業界來說是一項重大進步。事實上，它已經被OSDU接受為一種地震數據格式。

未雨綢繆

在大數據分析的時代，云解決方案使得管理和解釋海量地震數據的工作量大幅縮減。隨著開放源碼和商業應用程序的逐步成熟，將地震數據傳輸至云端將會日漸簡便。

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