近日,中国发改委上调成品油价格再次成为业内,更是寻常百姓关注的焦点。例如93#汽油价格突破8元,故有人戏称中国油价进入“8”时代,这则被刻意放大的消息,再次无悬念的激起了强烈反响。到底油价该不该涨,在此不作讨论,但是有一点是肯定的,稳定而廉价的石油供应对于百姓日常生活和国家战略经济安全所具有的基础性作用。
据相关统计,2011年全球剩余石油探明储量为2086.82亿吨,仅比2010年增加82.27亿吨,基本来自中东地区。中国在塔里木油田之后,再也没有发现大规模油田。在现实约束下,现有油田的深度开采导致石油行业被迫进入更加复杂的环境中。而发展勘探和开采技术,提高石油的可采率,是延长油田寿命、增加石油产量的好办法。而在石油开采的技术链条中,最为核心的石油勘探和油藏模拟都离不开超级计算机(超算)的支持。
所谓石油勘探,通俗地讲就是确定石油在哪里,找到它需要经历的过程。在实际勘探操作中,最常用的方法则是地震法,通常以小规模的爆炸人工激发地震,用布置在探测区的检波器监测记录地震波在地层中的传播数据,最终用计算机将检波器的数据进行处理和解释得到地下地质构造图和古地图,为石油开采提供直观的决策支持。之后,在根据数据得出的古地图的支持下,就可以确定钻井方位,进行钻探作业。
但现实情况是,每钻一口井的成本通常在上亿元人民币,如果钻井的方位、深度出现问题,就会影响后期的采油,如果出现更为严重的钻井失败,钻井投资将得不到回报。由此可见其中蕴含的风险。因而,前期的地震勘探数据采集和处理十分重要,这也直接导致后期超级计算处理数据的数据量和复杂度快速增加。即便是利用专用的(例如浪潮集团为中石油专门开发的地震数据解释)平台,运行数据量为7GB的算例,性能虽比原有平台实现了10倍的提升,但是测试过程仍然用了11个小时。可见当前石油勘探所需处理的数据量之大和复杂。
从上面的事实不难看到,超算对于石油勘探的重要性和依赖性。所谓重要性是指利用超算,不但可以大幅提高石油勘探的效率,还可以带来成本的降低,进而使得石油勘探成功的机率大大增加。而依赖性则是从另一个角度说明,现在的石油勘探一旦离开超算的支持,将是不可想象的,就像上面所述的,不仅会令石油勘探的效率降低(由于海量及复杂数据的处理),甚至是失败,导致前期巨额的投入付之东流。
目前中国超级计算机在国家的推动下不断发展,但在与石油勘探相关的大型地震数据处理解释软件却一直没有突破。比如说BGP公司投入1.4亿元巨资成功开发了中国第一款地震数据处理解释一体化大型软件GeoEast,可以支持8万个核心,且在天河1号上获得了可观的线性加速比——8万个核心8万倍加速比,这意味着中国超级计算在石油勘探中的应用水平与世界同步。
据笔者了解,当下,全球石油价格普遍已经超过100美元,而中国平均石油探明率不及世界水平的一半,尤其是海洋石油探明率不到世界平均水平的1/3。天然气探明率也不及世界平均水平一半,相比美国70%以上的探明率水平更是相去甚远。可见中国石油的勘探效率与人家还是存在着较大的差距,但也正因为如此,为我国的能源勘探开发留下了足够大的空间,同时也为超算在石油领域的应用提供了足够的动力。
综上所述,笔者认为,抛开中国油价不断上涨政策层面的问题,中国石油勘探效率低下也应是重要的因素之一。如何从技术层面提高中国石油的勘探和开采效率将是当务之急。而作为其中发挥重要作用的超级计算能否临临危受命,即更大发挥其提高石油勘探效率,进而降低成本更是重中之重。而鉴于目前在超算硬件上从天河一号到国产的神威蓝光已经得到业内认可,未来更的挑战则来自于与石油勘探和开采相关的应用软件和人才的培养,唯有软硬兼施,超算才能真正发挥其临危受命的作用。