计算机成就探油先锋
综合报道
自1993年成为石油净进口国以来,中国对进口石油的依赖率现已上升为30%,预计至2020年,中国原油消费量将增加为3.8亿至4亿吨,需要进口原油1.8亿至2亿吨,进口依赖率将高达50%。
能否提高国内石油开采量,成为中国应对能源危机的重要环节。而在寻找石油的过程中,计算机始终发挥着极其重要的作用。石油地球物理勘探可以说是中国最早运用计算机和直接推动中国计算机事业进步的行业之一,它对IT技术的渴求50年来没有一天满足过。
1.“中国的能源危机已经渐渐显露端倪,要解决这个问题,充分运用现代技术特别是信息技术找油是关键。”
2003年12月2日,中石油集团的石油物探局改制为东方地球物理公司后的第一次全国技术交流会,正在北京昌平定陵附近一所寂静的山间疗养院召开。
会上共宣读了29篇论文,其核心是石油物探领域的新技术运用。让人感到特别的是,这里有一种一般的技术交流会上少见的热烈和昂扬的气氛。
这种热烈的气氛有双重含义。一重是中国石油物探界有骄人的成绩所致:年轻的东方地球物理公司已经是世界第四、亚洲第一的石油物探团队,拥有亚洲最大的地震数据处理中心,服务覆盖中国13个省区、18个油田,国外3大洲、17个国家。
用比较直观的数据来说明就是,2003年为国内各油田提供预探井、评价井及开发井井位993口,被采纳683口,采纳率68.7%。同时发现一大批有利勘探区带,取得了明显的勘探效果。例如马北地区、塔中、满东、乌什地区、冀东、吉林等地区。
另一重热情或许来自巨大压力下激发的不屈斗志,专家指出:从现有探明储量来看,中国人均拥有石油资源仅2.6吨,远远低于世界平均水平。东方物探研究院副总工程师赖能和的话加深了这种忧虑:“找油是由易到难。现在我们的重点是找出隐蔽的油气田,这是一个世界级难题。”
“在这种情况下,只有通过技术创新,不断加大技术的投入,加强新技术新方法的攻关力度,包括提高我们的计算能力,才能加快速度和精度,解决这个世界难题。”另一位副总工程师李杰这样告诉记者。
2.“打一口井就要五六千万元人民币,现在国际上平均的成功率只是20%-30%。所以只要提高1个百分点的成功率,就能节省数以亿元计的金钱和更宝贵的时间。”
12月2日,记者来到了位于河北涿州的东方地球物理公司研究院,在这里了解了石油物探和计算机之间的关系。
石油物探基本上可分为三个环节:采集、处理、解释。采集是野外工作,是在有含油气希望的地区制造人工地震,并用野外地震仪把地震波传播的情况记录下来。
地震数据处理是物探过程里对计算能力要求最高的一环。在研究院地震数据处理中心,记者看到了如同图书馆的书柜般林立的磁带柜。而东方地球物理公司研究院的2139个CPU中,就有1500多个是专供处理环节使用。一个大的任务,通常要计算上几天乃至几个月。
李杰告诉记者:“随着对能源危机认识的加深,西部大开发国策的实施,勘探任务不断增加,给运算能力带来了挑战。处理环节的运算能力是增长得最快的,去年只有600多个CPU,现在是1000多个,总运算能力4.7万亿次/秒,2005年会增加到5000个CPU。现在我们的年处理能力是二维11万公里,三维2万平方公里,叠前深度和时间偏移年处理能力二维6000公里,三维9500平方公里。”
运算能力只是一个方面,用什么方法运算则由软件实现, 运算的最后结果是生成反映地下地质构造的大概形态的地震剖面图以及相关的地震波速度资料。
最后一个阶段是运用计算机软件对剖面进行解释。剖面的解释工作,就是运用地震波传播理论,综合地质、钻井和其他物探资料,对地下地质构造的特点做出说明,绘制出反映主要目的层位的构造图,最后对有希望含有油气的构造提出钻探井位。
赖能和告诉记者:“由于地下地质构造的复杂性,地震剖面上的许多现象,既可能反映地下的真实情况,也可能具有某些假象。打一口井就要五六千万元人民币,现在国际上平均的成功率只是20%-30%。所以只要提高1个百分点的成功率,就能节省以亿元计的金钱和更宝贵的时间。”
记者看到研究院的大厅里放着两台还未拆箱的SGI公司设备。李杰告诉记者,这是最近引进的“虚拟现实”系统。“年底就会安装好,到时候只要带上特制的眼镜,就可以在屏幕上看到立体三维图形。那种感觉就好像人钻进了地球里面一样,非常直观。”
在涿州看到的是计算机技术和石油物探水乳交融的密切联系。事实上,自从人类从上个世纪50年代末在石油物探领域运用计算机之后,IT技术就成为石油勘探领域里最重要的因素之一。
3.“拿出60年代搞两弹一星的决心来,不信不能搞出我们的尖端石油地球物理勘探软件,绝不能在技术上被人家卡住脖子。”
说起中国石油勘探利用计算机的历史,研究院的办公室主任李维健、副总工程师李杰、赖能和、老前辈陈建新,都不约而同地提起一个名词:“黑屋子”。
1983年,物探局希望引进一台IBM的3033大型机,但美国以中国可能用于武器研究为由,拒绝卖给中国。
“这件事情最后是小平同志亲自批下来的。在美国人不卖的情况下,我们用3400万美元的高价,通过法国做中间人,租到了一台IBM3033。”陈建新回忆说。
“黑屋子”这个名词就在这一年产生。美方提出了苛刻的条件,为了防止中方用这台电脑搞别的研究,专门派人在研究院修了一个控制中心,20多个美国人轮流值班,屋子外面装了摄像头,防止有人动机器;里面则是美国人担任操作员,所有的数据处理都交由美方完成,不准中方插手。“这间监控严密、中国人不得入内的房子,就被我们叫成了黑屋子。”
这是20年前的事情了,每个亲历者却还是记得那么清楚。
历史是会重演的,随着中国石油物探在国际物探市场上的竞争力不断增强,西方竞争对手又开始了另一种遏制。
2002年10月24日,世界排名第一的石油物探公司──由法国斯伦贝谢集团控股的美国西方地球物理公司(WGC)通知东方公司,尽快到位于北京丽都饭店的WGC中国办事处去一趟。
“去了以后,他们口头通知我们,从2004年开始,美国WGC公司不再向东方公司提供处理软件,并停止对东方公司已经购买的软件进行更新。”赖能和告诉记者。 WGC后来派出亚太区首席代表李权来了一趟研究院。一进赖能和的办公室,李权就说了这样一番话:“斯伦贝谢是一家技术服务公司,我们必须保持技术领先,并以领先的技术来开拓和维护我们的市场。因此,我非常抱歉地通知,我们2004年的合同不能成功签订了。”说完这番话后,他马上离开了赖能和的办公室。
就在几天前的11月底,另一家能提供处理软件的法国CGG公司给赖能和发来了合同。CGG提出,如果购买他们的软件,东方公司将不能在中国以外的地方使用或者处理中国大陆以外的地理数据,并且CGG有权力对怀疑存在违约现象的中国东方公司的处理中心进行检查。
“我当时就拒绝了这个合同,他们又提出请我们去巴黎签约,我回答他们,这样的合同就是请我上月球我也不会签。”赖能和说,“我们的业务已经拓展到3个大洲、17个国家和地区。这两家公司的本意都是一样的,就是防止我们在国际市场上和他们竞争。在国际竞争面前,任何技术封锁都能被用做手段。”
就在WGC宣布拒绝向中方继续出售软件后一周,东方公司的高层开了一个通宵达旦的长会,公司总经理徐文荣说了一句话:“拿出60年代搞两弹一星的决心来,不信不能搞出我们的尖端石油地球物理勘探软件,绝不能在技术上被人家卡住脖子。”
东方公司遭到技术封锁的消息很快被上报到中国石油集团,上报到国家发改委,引起了中央的高度重视,很快提出了应对策略。
2003年4月17日,中国石油集团公司副总经理吴耀文与研究院签订了GEO-EAST 1.0 数据处理解释一体化项目的研究合同,这是中油集团迄今为止单个项目投资力度最大的项目。目标是用两年时间,开发自有知识产权的地震数据处理解释一体化软件系统。
“应该说,对于技术封锁我们早有思想准备,因此从上世纪80年代我们就在着手开发自己的处理解释软件,现在研究院已拥有独立版权的地震资料采集软件Klseis、地震资料处理系统GRISYS、地震资料解释系统GRIStation和偏移成像软件系统Geo-Model等。”赖能和告诉记者,“客观地说,国外的软件在稳定性、交互性上具有一定优势。但我们的软件针对中国本土开发,在针对陆上石油特有的复杂地形的许多单项技术方面,我们走在西方国家的前面。现在我们要花两年的时间,全部重写、整合我们已有的技术。3-5年内,可以赶上世界先进水平。”
以技术的进步来打破技术的封锁,以技术的进步来打开国际市场和助力中国渡过能源危机,是中国石油物探产业的惟一机会。

