勘探大數(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題探討

許勤

[摘? ? 要] 大數(shù)據(jù)正引領(lǐng)世界各行各業(yè)深入變革和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)型，對(duì)油氣田勘探行業(yè)帶來(lái)了前所未有的沖擊，也帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。油氣田勘探企業(yè)都陸續(xù)提出大數(shù)據(jù)建設(shè)概念并著手實(shí)施建設(shè)，取得了一系列成果，但還存在諸如建而不用，“藏、廢數(shù)據(jù)”多等問(wèn)題，難以發(fā)揮出其對(duì)勘探工程的真正指導(dǎo)意義和作用，這些問(wèn)題都有待科研人員研究對(duì)策加以解決。

[關(guān)鍵詞] 大數(shù)據(jù);油氣田勘探;特點(diǎn);存在問(wèn)題

0? ? ? 引? ? 言

大數(shù)據(jù)（Big Data）指一個(gè)公司、企業(yè)、政府或者社會(huì)某一領(lǐng)域在長(zhǎng)期管理、生產(chǎn)工作中形成的大量甚至海量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量可以達(dá)到TB甚至PB級(jí)，為了自身業(yè)務(wù)發(fā)展需要，將這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合集中存儲(chǔ)，形成數(shù)據(jù)中心為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)，大數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)公司、企業(yè)來(lái)說(shuō)，是具有巨大商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的信息資產(chǎn)和財(cái)富。

1? ? ? 勘探大數(shù)據(jù)及其特點(diǎn)

1.1? ?勘探大數(shù)據(jù)

“數(shù)字化勘探”的實(shí)施建設(shè)，旨在統(tǒng)一從上游勘探到下游油氣資源開(kāi)采等多專業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在底層構(gòu)建起多專業(yè)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、管理和共享的大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或大數(shù)據(jù)中心，這就是勘探大數(shù)據(jù)的模型和概念。通過(guò)數(shù)據(jù)模型重構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化各專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，徹底整合底層數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、物探、鉆井、錄井、地質(zhì)、測(cè)井到地面工程、井筒工程、試油、開(kāi)采等數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、傳輸、存儲(chǔ)，打通各專業(yè)信息系統(tǒng)之間的通道，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。油氣田勘探企業(yè)在構(gòu)建起大數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，在前端應(yīng)用成功地量身打造了適合自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)的“多專業(yè)、多業(yè)務(wù)”一體化專業(yè)應(yīng)用平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)勘探大數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、展示等應(yīng)用。

1.2? ?勘探大數(shù)據(jù)特點(diǎn)

勘探大數(shù)據(jù)屬于特定行業(yè)、特定領(lǐng)域，數(shù)據(jù)體量特別龐大，對(duì)存儲(chǔ)要求非常高。油氣田勘探從三維地震勘探到鉆前設(shè)計(jì)、施工，再到鉆探作業(yè)、隨鉆測(cè)錄、地質(zhì)研究、測(cè)試、鉆完井工藝，最后到生產(chǎn)管理和科學(xué)研究，它是一整套流程和工藝，數(shù)據(jù)各具特點(diǎn)，上、下銜接，信息數(shù)據(jù)前后循環(huán)共享。因此，勘探大數(shù)據(jù)不僅具有大數(shù)據(jù)的共性特點(diǎn)，還具有專業(yè)性特別強(qiáng)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生主體、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)產(chǎn)生機(jī)理以及原理特殊、數(shù)據(jù)體量特別大，類型眾多，涉及業(yè)務(wù)廣，包含了油氣田勘探工程全業(yè)務(wù)鏈信息數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，而且隨著勘探生產(chǎn)業(yè)務(wù)持續(xù)開(kāi)展，數(shù)據(jù)量在成倍增長(zhǎng)，甚至是呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)。另外，數(shù)十年來(lái)，還形成了PB級(jí)的海量歷史數(shù)據(jù)可以遷移入庫(kù)。

1.3? ?大數(shù)據(jù)對(duì)油氣田勘探的價(jià)值作用

對(duì)油氣田勘探行業(yè)來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)是一筆重要的無(wú)形資產(chǎn)，其巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值，毋庸置疑。在油氣田勘探領(lǐng)域中，對(duì)油氣田勘探、生產(chǎn)管理、技術(shù)研究等業(yè)務(wù)上，具有巨大的指導(dǎo)意義和潛在商業(yè)價(jià)值。如果能在大數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘技術(shù)和應(yīng)用上下功夫，開(kāi)展相關(guān)方面的技術(shù)研究和應(yīng)用研發(fā)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值挖掘，指導(dǎo)相關(guān)人員開(kāi)展鄰井對(duì)比、區(qū)域?qū)Ρ?、區(qū)塊油氣資源分析評(píng)估、井位論證、鉆井工程設(shè)計(jì)、地質(zhì)設(shè)計(jì)、油氣資源評(píng)估和開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)等，最終實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)油氣田勘探，指導(dǎo)科研和工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)潛在的油氣層和油氣資源。

2? ? ? 勘探大數(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

2.1? ?地域特點(diǎn)和業(yè)務(wù)特征明顯，頂層設(shè)計(jì)上難以統(tǒng)一

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)各個(gè)油氣田勘探公司在開(kāi)展大數(shù)據(jù)建設(shè)的時(shí)候，都充分結(jié)合自身實(shí)際、業(yè)務(wù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)思路和方案都是針對(duì)主要服務(wù)的油氣田企業(yè)和作業(yè)區(qū)塊。由于不同作業(yè)區(qū)塊，地理位置不同，地層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)都不盡相同，各有特點(diǎn)，在勘探業(yè)務(wù)和應(yīng)用操作層面上，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、要求不統(tǒng)一，所以各自建設(shè)的大數(shù)據(jù)都有各自的針對(duì)性，具有明顯的地域特點(diǎn)和業(yè)務(wù)特點(diǎn)，很難達(dá)到一個(gè)平臺(tái)、一套系統(tǒng)、一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或一個(gè)數(shù)據(jù)中心就適用于國(guó)內(nèi)所有油氣田勘探行業(yè)。所以，在從頂層設(shè)計(jì)上難以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)、各領(lǐng)域數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)完全統(tǒng)一。

2.2? ?建、用不協(xié)調(diào)，底層龐大，上層功能弱

國(guó)內(nèi)各大油氣田在整合底層數(shù)據(jù)工作上，陸續(xù)構(gòu)建起自己的大數(shù)據(jù)中心，將多個(gè)系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行充分整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一存儲(chǔ)和集中化管理，通過(guò)數(shù)據(jù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)相互調(diào)用和交互通信，整合工作也比較成功。但往往都存在底層龐大，前端瘦小的共性，應(yīng)用功能弱，基本都是簡(jiǎn)單地對(duì)原有信息系統(tǒng)進(jìn)行集成和功能遷移、整合和升級(jí)，無(wú)法形成技術(shù)突破和創(chuàng)新，在更深層次的功能研究、研發(fā)投入少，尤其是對(duì)大數(shù)據(jù)的價(jià)值挖掘和應(yīng)用分析，基于大數(shù)據(jù)的“智慧勘探”“智慧鉆井”“智慧地質(zhì)”“智慧預(yù)警”等高端應(yīng)用方面更是難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。無(wú)法通過(guò)大數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，發(fā)揮其真正價(jià)值。因此，各大油氣田勘探工程企業(yè)在大數(shù)據(jù)建設(shè)上并沒(méi)有上升到真正的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用階段，其最突出的問(wèn)題就是停留在“采集”“存儲(chǔ)”“管理”層面，往往是建而不用，注重底層建設(shè)，而不注重上層應(yīng)用，沒(méi)有趁著構(gòu)建大數(shù)據(jù)的東風(fēng)，把勘探數(shù)據(jù)真正用起來(lái)，仍然存在“前、后端不和諧”的問(wèn)題，在前端的智能化、自動(dòng)化應(yīng)用方面的研究和建設(shè)成果不顯著，成效不明顯。

2.3? ?“臟數(shù)據(jù)”“廢數(shù)據(jù)”多，清理困難

當(dāng)前國(guó)內(nèi)各大油氣田大數(shù)據(jù)建設(shè)基本上按照“有則入庫(kù)、數(shù)據(jù)量?jī)?yōu)先、質(zhì)量其次”的原則開(kāi)展建設(shè)，也就是說(shuō)不管數(shù)據(jù)是否有用都納入管理，為建設(shè)而建設(shè)，對(duì)于數(shù)據(jù)源質(zhì)量關(guān)心甚少，產(chǎn)生的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)也沒(méi)有區(qū)別糟粕和精華。隨著大數(shù)據(jù)建設(shè)步伐日益加快，又沒(méi)有建立起與之適配的有效的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于來(lái)自傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集入庫(kù)，缺乏數(shù)據(jù)線上智能、自動(dòng)校正機(jī)制或智能化數(shù)據(jù)分析校正技術(shù)，后期勘探人員和工程技術(shù)人員填報(bào)的數(shù)據(jù)也存在疏忽。最終導(dǎo)致入庫(kù)數(shù)據(jù)不完整、不完全、不合格，“臟數(shù)據(jù)”“廢數(shù)據(jù)”多，無(wú)任何應(yīng)用價(jià)值或應(yīng)用價(jià)值小。另外，由于采集軟件自身的功能缺陷也造成了大量重復(fù)的數(shù)據(jù)信息或數(shù)據(jù)采集缺項(xiàng)，這些問(wèn)題都造成了數(shù)據(jù)在應(yīng)用時(shí)篩選識(shí)別困難，給工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員、科研人員造成了困擾，嚴(yán)重降低了數(shù)據(jù)價(jià)值，應(yīng)用效果差。因此，勘探大數(shù)據(jù)建設(shè)后期，開(kāi)展大數(shù)據(jù)校正機(jī)制和方案研究，清理“臟、廢數(shù)據(jù)”，提高大數(shù)據(jù)質(zhì)量，取精華、去糟粕就顯得特別重要。

2.4? ?數(shù)據(jù)可視化弱

數(shù)據(jù)可視化是研究數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列問(wèn)題的綜合技術(shù)，幾乎可以應(yīng)用于自然科學(xué)、工程技術(shù)、金融、通信和商業(yè)等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。目前正在飛速發(fā)展的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是以圖形圖像的可視化技術(shù)為依托?？梢暬夹g(shù)能夠把大數(shù)據(jù)變?yōu)橹庇^的、以圖形圖像信息表示的、隨時(shí)間和空間變化的物理現(xiàn)象或物理量呈現(xiàn)在研究者面前，幫助數(shù)據(jù)挖掘模擬和計(jì)算。但在國(guó)內(nèi)油氣田的大數(shù)據(jù)建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)分析，幾乎都處于數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)以及前臺(tái)數(shù)據(jù)本身展示層面，并未真正實(shí)現(xiàn)與先進(jìn)的AI技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、決策分析技術(shù)完美融合，在這方面的應(yīng)用中，國(guó)內(nèi)數(shù)字化油田建設(shè)相比國(guó)外油氣田勘探行業(yè)就明顯處于弱勢(shì)地位，或相當(dāng)?shù)牟怀墒欤緵](méi)有任何競(jìng)爭(zhēng)力。

構(gòu)建勘探大數(shù)據(jù)，如果可以突破下端龐大、頂層應(yīng)用弱的現(xiàn)狀，利用大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，使科研人員、工程技術(shù)人員可以從海量大數(shù)據(jù)中構(gòu)造出以井筒工程為核心的數(shù)字化地上、數(shù)字化地下的三維空間效果，讓科學(xué)研究、科學(xué)鉆探作業(yè)更加直觀，更加立體，大數(shù)據(jù)對(duì)勘探工程的指導(dǎo)意義和價(jià)值更能凸顯出來(lái)。

2.5? ?缺乏既懂專業(yè)又懂大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的高層次人員

大數(shù)據(jù)正引領(lǐng)全球各行各業(yè)經(jīng)歷深入變革和轉(zhuǎn)型，油氣田勘探行業(yè)也不例外。大數(shù)據(jù)技術(shù)在油氣田勘探的興起和建設(shè)應(yīng)用，短期內(nèi)將對(duì)本行業(yè)帶來(lái)一定的沖擊，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，大數(shù)據(jù)必將推動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式深入轉(zhuǎn)型，推動(dòng)工程技術(shù)人員工作決策從“經(jīng)驗(yàn)加感覺(jué)型”向“數(shù)據(jù)加事實(shí)型”轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，本領(lǐng)域最缺乏的就是既懂得專業(yè)，又懂得大數(shù)據(jù)的“科研+數(shù)據(jù)‘科學(xué)家”，會(huì)用而且能用好大數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)油氣田勘探生產(chǎn)和研究，對(duì)勘探區(qū)塊、區(qū)域、臨井資料等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，抽取比對(duì)，結(jié)合人工智能挖掘分析技術(shù)，開(kāi)展鉆前井位部署、鉆井工程設(shè)計(jì)、地質(zhì)工程設(shè)計(jì)，鉆井作業(yè)過(guò)程中，隨鉆作業(yè)監(jiān)控、及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程問(wèn)題、技術(shù)進(jìn)行工程預(yù)警分析和報(bào)警，預(yù)判鉆井工程發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而指導(dǎo)工程技術(shù)人員、管理人員、決策層采取相應(yīng)措施積極應(yīng)對(duì)。

3? ? ? 結(jié)? ? 語(yǔ)

綜上所述，油氣田勘探行業(yè)的科研和信息化管理人員，還需要針對(duì)勘探大數(shù)據(jù)建設(shè)工作開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研究，做好頂層設(shè)計(jì)，達(dá)到各專業(yè)、各領(lǐng)域數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)完全一致，找出最有效的方式清理“臟、廢數(shù)據(jù)”，培養(yǎng)出一批既懂專業(yè)又懂大數(shù)據(jù)的專門人才，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，開(kāi)展大數(shù)據(jù)挖掘，以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)真正價(jià)值。

主要參考文獻(xiàn)

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