計算機技術在石油工程領域的應用

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展進步，計算機技術已經(jīng)被應用于石油工程領域，它為石油的勘探與開發(fā)都提供了板大地便利，使用新興的高尖端技術將為石油工業(yè)的發(fā)展拓展更廣闊的空間。

關鍵詞：計算機；石油工程；應用

21世紀，能源消費進入了新的結構升級階段，能源需求不斷增加，油氣供應缺口越來越大。而在石油行業(yè)中，新的油氣田不斷地被發(fā)現(xiàn)和開采，加大了石油勘探開發(fā)的難度。過去的那些老舊的勘探開發(fā)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的需要，高科技的計算機設備和先進的應用軟件則為科研人員尋找勘探新的油田提供了高水平的武器。

一、計算機技術對于石油工程的作用

將計算機技術應用到石油工業(yè)中可謂是石油工業(yè)的一次革命，它沖擊了傳統(tǒng)的石油勘探開采的模式。利用技術機技術所得到的數(shù)據(jù)更精確，圖像更清晰，因此做出的判斷也更科學。從此，石油工業(yè)的發(fā)展必定邁向新的臺階。

(一)可視化技術改變了石油領域的工作模式

在石油的勘探過程中，要進行人工放炮，通過接收器接受的地震波進行地震數(shù)據(jù)處理，從而判斷出油層中是否存在有利于油氣存儲的地質環(huán)境。對有利的地質環(huán)境做進一步的地震分析處理，并結合地質情況，圈出地下油氣分別規(guī)律，從而確定出井位進行鉆井。對地震后所得到的數(shù)據(jù)進行分析處理以及最后的得出結論都是由物理學家、地質學家、石油學家等備相關領域的專家來負責完成的。這樣把紙質的地震處理資料和地圖分別有各個專家來審閱，再由地質學家根據(jù)經(jīng)驗來確定打井的位置，不但要花費很長的時間，而且成功率也不高。而計算機和可視化技術不僅縮短了傳統(tǒng)勘探研究的時間，而且還提高了打井位置確定的精度。

可視化技術就是使用可視化圖形計算機，將大量的復雜的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理轉化成可視圖像，在視覺上給人以真實感。它的核心技術是可視化服務器硬件和軟件。可視化硬件主要是圖形工作站和超級可視化計算機。圖形工作站廣泛采用RISC處理器和UNIx操作系統(tǒng)。具有豐富的圖形處理功能和靈活的窗口管理功能，可配置大容量的內存和硬盤，具有良好的人機交互界面、輸入／輸出和網(wǎng)絡功能完善，主要用于科學技術方面。可視化軟件一般分為直接和硬件打交道并可進行任務調度的操作系統(tǒng)，幫助開發(fā)人員設計可視化應用軟件的可視化軟件開發(fā)工具以及為各行各業(yè)采用的可視化應用軟件。可視化技術可以解釋大量的數(shù)據(jù)，將它應用到石油工業(yè)中，一定會為石油的勘探和開采帶來巨大的飛躍，同時它還為虛擬技術的實現(xiàn)提供了基礎。

(二)虛擬技術將石油工業(yè)的發(fā)展帶到新階段

虛擬技術就是將以超級可視化計算機為基礎生成的高質量、同步良好的多顯示通道圖像，通過投影系統(tǒng)將其平滑的投射在桌面系統(tǒng)、平、曲球幕系統(tǒng)或房間性系統(tǒng)，為科研人員提供一個身臨其境的大現(xiàn)場可視化環(huán)境，使石油工作者可以在虛擬的環(huán)境中用現(xiàn)實世界中可能的方法來探究和交流數(shù)據(jù)，可以在更短的時間里做出更好的決策。

在石油領域，虛擬技術把大量的在油田的勘探過程中所產生和形成的數(shù)據(jù)變?yōu)榻换ナ綀D像，將其投影在高清晰的屏幕上，這樣科研人員就可以觀察大地球物理模型，仿佛自己置身于底層里。這種技術能讓相關領域的各個專家在分析地下油氣資源、確定鉆井井位、評估油氣儲量等方面迅速做出決策，并取得較好的一致意見。在新油田的勘探過程中借助虛擬技術和可視化技術來幫助解釋地層數(shù)據(jù)與計算復雜的油層模擬，這樣不但可以節(jié)省大量的時間，而且還可以極大地提高工作效率將其成本降到最低，從而更迅速、有效的達到目的。

(三)計算機網(wǎng)絡技術為石油工業(yè)插上騰飛的翅膀

比上述的可視化技術和虛擬技術還要高級的是計算機網(wǎng)絡技術。計算機網(wǎng)絡技術利用互聯(lián)網(wǎng)或專用網(wǎng)絡來互聯(lián)地理上廣泛分布的各種計算資源。此種計算資源包括超級計算機、計算機群組、存儲系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)等。計算機網(wǎng)絡技術旨在提高各種大型高端設備利用率的同時獲取盡可能多的高性能計算能力。應用計算機進行網(wǎng)絡技術可以優(yōu)化現(xiàn)有的計算資源，當數(shù)據(jù)和計算量在網(wǎng)絡中向優(yōu)化站點轉移時，終端客戶可以呆在辦公室，按需要返回可視結果進行分析。

二、計算機技術在石油工程領域的應用情況

將先進的計算機技術應用到石油工程領域是廣大的石油科研人員—直在探索的方向目前已經(jīng)取得了一定的成果，無論是石油工程操作系統(tǒng)的開發(fā)，利用計算機進行數(shù)據(jù)的分析處理還是在研制石油裝備時采用計算機仿真技術都充分發(fā)揮了計算機技術的核心力量，這些都為石油工程的發(fā)展提供強有利的保證。

(—)石油建設工程質量評定系統(tǒng)

在石油建設工程質量管理中，質量評定是最為關鍵的，它貫穿于施工階段的始終。而對工程的施工質量進行評定是一項非常復雜繁瑣的工作。如果單純的依靠工程技術人員的手工完成，則工作量大、周期較長、結果的依靠性也不是很理想。數(shù)據(jù)的存放管理和查閱使用也很不方便。而利用計算機來輔助完成的質量評定則會更準確、更快捷。

計算機輔助石油建設工程質量評定管理在世界上一些發(fā)達國家已普遍應用，我國近年來也石油工程建設的質量評定中有一定程度的應用。實際的應用表面效果良好，滿足了石油建設工程質量評定的需求，為進一步處理和應用質量檢驗基礎數(shù)量提供了便利，提高了質量管理水平。

(二)石油勘探開發(fā)的數(shù)據(jù)處理

在石油工程中應用計算機技術最為顯著的是在石油勘探開發(fā)過程中對數(shù)據(jù)的處理。石油勘探開發(fā)是石油工程的重要組成部分，在石油的勘探開發(fā)過程中，會采集到大量的數(shù)據(jù)，以便準確地分析油儲分布情況。在使用這些數(shù)據(jù)時，通常是畫出數(shù)據(jù)場的等值線，再由專業(yè)人士進行分析哪里有油，有多少油，但這樣的分析處理辦法是會受到一定限制的，由于等值線是二維的，不能形成一個直觀的、清晰的概念，就會浪費大量的信息。如果利用計算機技術和可視化技術，就可以從大量的地震勘探數(shù)據(jù)中構造出三維實體，顯示參數(shù)，直觀的再現(xiàn)油藏的地質構造以及油藏參數(shù)在石油開發(fā)過程中的變化，使專業(yè)人員可以對原始數(shù)據(jù)做出正確的解釋。這樣的分析會更準確，定位也會更加科學，減少石油勘探開發(fā)的成本。

(三)石油裝備中的計算機仿真技術

計算機技術在石油領域的另一個較為重要的應用則體現(xiàn)在石油裝備的研制和生產過程中。在科學研究和生產實踐中，由于受客觀條件的限制往往不能對所研究的對象直接進行試驗。在這種情況下，可采用間接試驗的方法即建立一個與所研究的對象或過程相似的模型，通過模型間接地研究原形的規(guī)律性。這種間接試驗技術就是仿真技術。計算機仿真技術在石油工業(yè)方面也已得到應用，現(xiàn)已成功地將計算機仿真技術用于鉆井工程和油藏工作的研究。應用計算機仿真技術來研究設計的牙輪鉆頭、振動篩等產品的總體性能，大大縮短了新產品研制周期、提高了產品的綜合性能。

油田的勘探開發(fā)是一項龐大的系統(tǒng)工程，為了使石油工業(yè)的發(fā)展能夠適應不斷增長的能源需求的需要，石油科研人員就要不斷地吸收先進的科技知識，同時還要不斷創(chuàng)新，為石油工業(yè)的發(fā)展探尋新的出路。而計算機技術的應用給石油工作者看到了曙光，它為石油工程的發(fā)展注入了新鮮的血液，它將石油工程的發(fā)展帶到了以計算機技術應用為輔助的新階段，也為石油工業(yè)的發(fā)展拓寬了道路。雖然計算機技術在石油工程中的廣泛應用還為完全展開，但計算機技術一定會在石油工業(yè)的未來的領域中扮演重要的角色。

參考文獻：

劉威計算機與網(wǎng)絡技術在石油領域中的應用第11屆全國計算機在現(xiàn)代科學技術領域應用學術會議論文集

徐嘉麗，劉玉杰，朱連章石油勘探開發(fā)中的數(shù)據(jù)場可視化應用研究計算機仿真2005(8)申廣信，李運寶，張珍珍石油建設工程質量評定系統(tǒng)的開發(fā)與應用油氣田地面工程2000(9)