亞馬遜云科技與CGG共同開拓油氣勘探開發(fā)行業(yè)的更多可能 | 精選案例

作為傳統(tǒng)的能源消耗旺季，今年，北半球的冬天似乎來的格外不平靜。

以歐洲為例，今年以來歐洲的天然氣價(jià)格已飆升了近600%，高企的能源價(jià)格既拖累了歐洲經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，同時(shí)也推高了地區(qū)的通脹風(fēng)險(xiǎn)。

雖然，目前全球范圍內(nèi)正在進(jìn)行新舊能源的轉(zhuǎn)換，但充足的清潔能源供應(yīng)，既能幫助全球解決當(dāng)前的能源危機(jī)。同時(shí)也能為可再生能源的推廣構(gòu)建一個(gè)堅(jiān)實(shí)且穩(wěn)定的基礎(chǔ)，而勘測與勘探在這一過程中扮演了重要角色。

CGG（CompagnieGénéraledeGéophysique）是全球地球科學(xué)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。CGG為自然資源、環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域提供全面的數(shù)據(jù)、軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)，負(fù)責(zé)任地幫助用戶解決相關(guān)領(lǐng)域目前極其復(fù)雜的技術(shù)問題。CGG GeoSoftware中的地學(xué)軟件產(chǎn)品Jason、HampsonRussell、PowerLog、RockSI、InsightEarth、EarthModel和Velpro等將巖石物理、地球物理和地質(zhì)分析結(jié)合為一體，為全球的能源企業(yè)提供領(lǐng)先的勘探開發(fā)軟件技術(shù)和解決方案。

勘探之路，困難重重

長期以來，地球物理以及油氣勘探都是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用領(lǐng)域。生成地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的不同實(shí)現(xiàn)是一個(gè)計(jì)算密集型的過程，面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，模型的維度是一個(gè)挑戰(zhàn)。地球科學(xué)家使用包含數(shù)十億個(gè)觀測的數(shù)據(jù)集開展研究工作。由于數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)解決方案的技術(shù)進(jìn)步，輸入的數(shù)據(jù)量還會(huì)隨著時(shí)間的推移而增多。除此之外，所使用的模型結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜也是一個(gè)明顯的趨勢。以更高的分辨率表征地下儲(chǔ)層的需求也在增加。為了順應(yīng)這些趨勢并能夠快速產(chǎn)生模擬成果，油氣勘探開發(fā)企業(yè)通常需要在本地?cái)?shù)據(jù)中心中不斷堆疊計(jì)算與存儲(chǔ)資源，而這一過程不僅會(huì)帶來昂貴的IT軟硬件與運(yùn)維管理成本，也會(huì)因IT環(huán)境的配置拖慢項(xiàng)目的周期。

另一個(gè)挑戰(zhàn)則與存儲(chǔ)密切相關(guān)。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演需要計(jì)算大量實(shí)現(xiàn)來評估復(fù)雜的地下儲(chǔ)層，降低決策風(fēng)險(xiǎn)。這些實(shí)現(xiàn)彼此獨(dú)立，從而要求問題求解在計(jì)算上具有可擴(kuò)展性。同時(shí)，多個(gè)實(shí)現(xiàn)也是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)研究產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)比輸入數(shù)據(jù)多一個(gè)數(shù)量級(jí)的原因。因此，并行計(jì)算很容易在底層存儲(chǔ)解決方案中造成瓶頸。并行文件系統(tǒng)可以緩解這一挑戰(zhàn)，但在本地環(huán)境中安裝和管理它們需要額外的投入與開銷。

面對這些挑戰(zhàn)，CGG決定在最新發(fā)布的儲(chǔ)層表征和測井解釋軟件方案GeoSoftware 11.0版本中引入云計(jì)算，借用高性能計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)勢，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)、改進(jìn)功能并提供更大的靈活性。

“通過整合亞馬遜云科技的高性能計(jì)算能力，GeoSoftware可以讓地球科學(xué)家在幾分鐘內(nèi)擴(kuò)展出數(shù)千數(shù)萬個(gè)CPU來應(yīng)對作業(yè)隊(duì)列的處理工作，將復(fù)雜運(yùn)算結(jié)果的取得時(shí)間從傳統(tǒng)方式的1周縮短至3~4小時(shí)?！?/p>

——賽吉紀(jì)技術(shù)服務(wù)（北京）有限公司技術(shù)經(jīng)理

孫樹林

借力云技術(shù)，化繁為簡

CGG在全球范圍內(nèi)與亞馬遜云科技保持著良好的合作關(guān)系，為了向中國地區(qū)的油氣勘探開發(fā)行業(yè)客戶提供更加優(yōu)質(zhì)和便利的服務(wù)，CGG選擇由西云數(shù)據(jù)運(yùn)營的亞馬遜云科技中國（寧夏）區(qū)域部署GeoSoftware 11.0版本。之所以做出這一選擇，CGG認(rèn)為亞馬遜云科技在支持地球物理高性能計(jì)算工作負(fù)載方面具有以下幾方面的優(yōu)勢：

滿足高性能計(jì)算工作負(fù)載場景的服務(wù)能力

借助于亞馬遜云科技近乎無限的彈性與可擴(kuò)展計(jì)算資源及存儲(chǔ)容量，CGG GeoSoftware的研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以突破傳統(tǒng)本地基礎(chǔ)設(shè)施的限制利用云進(jìn)行更多的技術(shù)與業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新。提供彈性計(jì)算-Amazon EC2、存儲(chǔ)-Amazon S3、任務(wù)編排-Amazon Batch和遠(yuǎn)程可視化-NICE DCV等能力的亞馬遜云科技服務(wù)非常適用于構(gòu)建和實(shí)施高性能計(jì)算工作負(fù)載，能夠滿足CGG GeoSoftware軟件在高性能計(jì)算方面的獨(dú)特要求，并且這些服務(wù)都能提供靈活的即用即付的方式，無需長期承諾。

亞馬遜云科技團(tuán)隊(duì)提供完整的解決方案支持

CGG在“云就緒”版本的GeoSoftware軟件構(gòu)建過程中也得到了亞馬遜云科技團(tuán)隊(duì)提供的完整解決方案支持。亞馬遜云科技架構(gòu)師團(tuán)隊(duì)協(xié)助CGG GeoSoftware在其軟件中充分整合了自動(dòng)化和可編程能力，結(jié)合擴(kuò)展計(jì)算（SOCA）部署和操作多用戶環(huán)境為計(jì)算密集型工作流提供解決方案，并通過高性能計(jì)算即代碼（HPC as a Code）的方式為軟件提供動(dòng)態(tài)配置的資源。

方案中以Amazon Step Functions服務(wù)管理的狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)云資源生命周期的自動(dòng)化，當(dāng)用戶在客戶端的Jason反演軟件中提交計(jì)算任務(wù)時(shí)，狀態(tài)機(jī)及其組件，如Amazon Lambda函數(shù)和執(zhí)行策略會(huì)以編程方式創(chuàng)建Amazon CloudFormation堆棧，并自動(dòng)部署所需云資源，當(dāng)任務(wù)結(jié)束，資源不再需要的時(shí)候系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成釋放，整個(gè)過程無需用戶手動(dòng)干預(yù)。

基于亞馬遜云科技部署的CGG GeoSoftware架構(gòu)圖

在更貼近客戶的位置提供服務(wù)

在眾多的云服務(wù)提供商中，亞馬遜云科技的全球基礎(chǔ)設(shè)施在合規(guī)性、安全性、可靠性與可擴(kuò)展性方面都處于前列。作為一家全球化的公司，CGG通過使用在全球不同地點(diǎn)部署的、具備一致技術(shù)架構(gòu)的亞馬遜云科技服務(wù)可以輕松地實(shí)現(xiàn)GeoSoftware地球物理應(yīng)用的構(gòu)建，以更好地覆蓋多個(gè)地理區(qū)域的油氣勘探開發(fā)行業(yè)用戶。

在中國，依托由西云數(shù)據(jù)運(yùn)營的亞馬遜云科技中國（寧夏）區(qū)域，CGG能夠在更貼近客戶的位置以更低的延遲、更本地化的體驗(yàn)為中國的油氣勘探開發(fā)企業(yè)提供服務(wù)。此外，亞馬遜云科技在等級(jí)保護(hù)三級(jí)測評、ISO等認(rèn)證也能夠幫助行業(yè)客戶滿足《網(wǎng)絡(luò)安全法》等對于數(shù)據(jù)駐留以及信息安全的合規(guī)性要求。

為客戶提供更好地體驗(yàn)

借助具備高性能遠(yuǎn)程桌面和應(yīng)用程序流（NICE DCV）的Amazon EC2實(shí)例，地球科學(xué)家能夠以遠(yuǎn)程的方式運(yùn)行圖形密集型應(yīng)用程序，并且將用戶界面流式傳輸?shù)娇蛻舳擞?jì)算機(jī)，而無需依賴昂貴的專用工作站。

“運(yùn)行在亞馬遜云科技上的GeoSoftware為用戶提供了新的使用體驗(yàn)，地球科學(xué)家可以從工作地點(diǎn)或家中的設(shè)備輕松訪問云上的軟件，獲得與本地計(jì)算機(jī)運(yùn)行媲美的流暢數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)，使用戶能夠?qū)Ｗ⒂诘厍蛭锢淼难芯抗ぷ??！盋GG技術(shù)經(jīng)理孫樹林說。

縮短項(xiàng)目周期并降低成本

基于亞馬遜云科技提供的“云就緒”GeoSoftware 11.0版本軟件推出后，油氣勘探開發(fā)行業(yè)客戶無需再花費(fèi)高昂的前期成本和漫長的時(shí)間用于準(zhǔn)備運(yùn)行軟件的本地?cái)?shù)據(jù)中心，就可以隨時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的需求獲取GeoSoftware 11.0專業(yè)儲(chǔ)層表征和測井解釋軟件方案，完成勘探開發(fā)研究工作。并且云上的高性能計(jì)算資源可以在勘探項(xiàng)目結(jié)束后自動(dòng)釋放，讓客戶直接從云中獲得效率提升和成本節(jié)約。

而結(jié)合相較于按需定價(jià)折扣最高可以達(dá)到90%的Amazon EC2 Spot實(shí)例所提供的容錯(cuò)執(zhí)行能力，也能為客戶進(jìn)一步節(jié)約成本。

云端部署，收獲滿滿

目前基于亞馬遜云科技構(gòu)建和部署的CGG GeoSoftware 11.0版本已經(jīng)正式面向中國地區(qū)提供服務(wù)。CGG及其行業(yè)客戶也通過在云上構(gòu)建高性能計(jì)算場景而獲得了多方面的成效。

Amazon Batch與Amazon CloudFormation提供的自動(dòng)化動(dòng)態(tài)資源調(diào)配能力能夠讓GeoSoftware軟件面對高性能計(jì)算需求時(shí)快速獲得所需的資源，在幾分鐘內(nèi)擴(kuò)展出數(shù)千數(shù)萬個(gè)CPU應(yīng)對作業(yè)隊(duì)列的處理。

消除傳統(tǒng)本地?cái)?shù)據(jù)中心部署模式因計(jì)算資源和容量受限帶來的作業(yè)隊(duì)列與等待時(shí)間過長問題，將復(fù)雜運(yùn)算結(jié)果的取得時(shí)間從傳統(tǒng)方式的1周縮短至3~4小時(shí)。因此，地球科學(xué)家能夠更快速地迭代與增加模型的復(fù)雜性，加速模擬過程，同時(shí)產(chǎn)生數(shù)十到數(shù)百個(gè)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演實(shí)現(xiàn)，從而探索更多的場景應(yīng)用。

展望未來，CGG將繼續(xù)在亞馬遜云科技上不斷優(yōu)化及豐富從勘探、評價(jià)到生產(chǎn)一體化的方案與用戶體驗(yàn)，將成熟的GeoSoftware產(chǎn)品以軟件即服務(wù)（SaaS）的方式提供給用戶，構(gòu)建全新服務(wù)油氣行業(yè)的業(yè)務(wù)模式。

亞馬遜云科技也將深化與CGG的合作關(guān)系，雙方將整合資源優(yōu)勢，評估更多的開發(fā)方案，共同開拓油氣勘探開發(fā)行業(yè)的潛在客戶，幫助油氣企業(yè)以更經(jīng)濟(jì)高效的方式加速油氣田勘探開發(fā)的流程。