我国是世界最大的能源消费国之一,但由于“富煤、贫油、少气”的资源禀赋特点,我国石油和天然气对外依存度分别高达70%、40%以上。加大油气勘探开发力度,成为保障我国能源安全的有力举措之一。
然而,当前全球油气勘探开发对象正从常规油气田向非常规油气田、从浅层浅水油气田向深层深水油气田转变,勘探开发难度增大,成本越来越高。因此,包括我国油气勘探开发主力军“三桶油”在内,各大石油巨头通过不断加大技术投入,提高油气勘探开发效率、降低运营生产成本。
尤其在能源产业已进入海量数据新时代的当下,“三桶油”强化与专业技术公司合作,强强联合,通过数字化、智能化方式,高效地解决所面临的数据难题,将“数据”变为“石油”,保障国家能源储备。
石油与天然气对于国家的经济发展和能源安全具有重要意义。而作为油气上游业务的“第一道工序”和油气产业链的龙头,油气勘探成为“三桶油”能源保供工作中的重中之重。石油企业通过地质调查、地球物理勘探、钻探及相关活动等,获取海量数据并进行分析,由此了解地下的地质状况,认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件,综合评价含油气远景,确定油气聚集的有利地区,找到储油气的圈闭,并探明油气田面积等,为决策者提供科学依据。
这一过程中,数据成为“万物之源”,而数据的存储又成为这“第一道工序”中的重中之重。这一点在油气勘探开发软件上体现得尤为深刻。油气勘探开发工业软件通过对地震数据、井筒数据、油藏数据等进行处理计算、模拟分析,使得勘探开发业务变得可计算、可量化,从而提高勘探开发决策的科学性,保障业务成果的准确性。GeoEast是中国石油东方物探超大型地震数据处理解释一体化软件平台,可实现数据模型、数据共享、一体化运行模式、三维可视化、交互应用框架、地震地质建模等多项功能特性。随着业务量的增加,数据量也越来越大,GeoEast的存储系统亟需扩容。据悉,东方物探单个项目原始数据量将近1.5PB,处理过程数据量达到7~8倍以上,IO吞吐量达15GB/s以上,对存储系统稳定性、可靠性和访问带宽都提出了严苛要求。
为此,中石油东方物探选择与专业深耕存储解决方案的曙光存储合作,采用曙光存储分布式统一存储系统ParaStor作为GeoEast的存储资源,为其提供30个节点的存储集群,支撑地震数据处理和解释过程中的多种数据信息共享。
一方面,ParaStor支持在线扩展,可扩展到4096个节点,真正做到 EB级存储容量同时保持性能线性增长;另一方面,ParaStor 从硬件和软件两个层面入手,结合多种故障保护机制,提升了整个存储系统的稳定性。此外,ParaStor 支持副本和纠删码两种数据保护手段,通过将数据池化并均衡到集群中的所有节点,降低了存储系统故障影响,提高自愈能力,保障业务连续性。针对高数据吞吐量挑战,ParaStor从高速网络、高效模块、智能管理等方面保证计算系统对存储 I/O的需求。
通过曙光存储分布式统一存储系统ParaStor,东方物探建立了自己的数据管家,使其海量的勘探数据得以安全、稳定、可靠地存储调用。经过迭代升级,目前GeoEast 已经发展到V4.0版本,形成从陆地到海洋、从常规到非常规、从地面到井中、从纵波到多波、从地震到重磁电震综合处理解释的物探软件产品系列家族,成为全球三大地震资料处理解释软件之一。
不仅仅是中国石油,中国石化同样面临着海量数据存储的挑战。随着地震勘探方法向着多维、多道、多分量方向发展,地震勘探采集的数据量也越来越大,且增长迅速,在数据建模分析中,数据存储的压力会随之增长,存储系统往往需具备PB级的扩展能力和极高的读写性能,才可满足前端的密集计算和模拟需求。
由于工业用户对存储产品有着更加多元的客制化需求,对存储数据的传输速度,响应时间等有着更高的要求。因此,曙光存储通过对不同应用场景的深入理解,推出了完整的工业级存储解决方案,实现存储产品在各种严苛环境下的完美表现。
在中国石化物探研究院并行存储项目中,面对1055平方公里区块矿权面积所产生的PB级的数据挑战,为满足项目对存储系统容量、性能及安全等各指标的诉求,曙光存储ParaStor分布式存储系统提供了不小于7200TB的存储系统裸容量空间,能够与原存储形成统一资源池、形成全局单一文件系统和统一命名空间,以保证存储的扩展可用。曙光在现有管理界面中直接添加20台存储节点,原有的索引节点保持不变,实现现有存储资源池容量增加的过程中业务不停止,数据不丢失。同时,节点增加后能够实现现有存储目录容量的自动增加,扩容过程对于前端应用透明。
而不同于中国石油东方物探以及中国石化物探研究院的需求,针对中国石油云计算资源池项目,通过考察用户的需求及目标,曙光存储提供定制化解决方案,助力中国石油云计算平台建设。
经过调研,该项目建设目标是利用网络资源、服务器资源、存储资源,在数据中心的云环境下,充分与云计算资源平台结合,为中国石油集团总部信息系统提供统一的资源池,实现资源的统一管理,弹性分配。此外,项目要求完善数据保护机制,建立容灾系统,提升云平台的安全性和可靠性,保障关键核心业务系统持续运营。
为此,中国石油采用曙光高端多控统一存储 DS900,为云平台搭建总容量超过8PB的存储资源池。DS900可通过添加节点满足不可预测的存储容量和性能增长要求,保障云平台运行的流畅与稳定。同时DS900提供数据块和文件的全协议支持满足客户所有主机的连接要求,从技术上打通数据孤岛,实现集团数据的充分共享、统一管理和集中调度。此外,DS900 的双活技术可将故障切换功能从数据中心内扩展到距离遥远的站点,通过故障切换和数据复制功能打出”组合拳”,确保数据在几分钟内就可从灾难中恢复,保证了数据的完整性。同时,迅速切换到远程站点并继续执行业务操作,最大程度地保障业务连续性。DS900 还支持在云管平台中直接监控和调用存储数据,大幅度提升产品的管理便捷性,提升云环境的效率,让云平台运行真正快起来。
目前,中石油云计算资源平台已覆盖北京、吉林和克拉玛依3个集团级数据中心,完成 ERP、加油站管理等48个统建系统的云化实施。作为云平台的底层基础,由曙光存储构建的统一云存储资源池,实现了不同数据中心资源的充分共享、统一管理和集中调度,提高了数据资源的利用效率,为中石油集团在大数据时代下的高速发展提供了保障。
当前,随着人工智能(AI)在能源行业的广泛应用,多家能源公司频繁提及AI的应用成效,并积极将其融入日常运营中。通过AI技术优化物流流程、精准配置资源,显著降低了石油生产的成本。根据高盛集团发布的研究报告,据估算,新页岩井的生产成本有望通过AI技术减少约30%,早期采纳AI的企业甚至能实现25%的生产率提升。达拉斯联邦能源调查的最新数据显示,美国已有20%至40%的石油和天然气公司正计划利用AI优化供应链、实现流程自动化,并改进钻井与完井作业,进一步提升效率。
然而,AI的发展离不开海量数据的支撑。面对海量、复杂的数据,算力的提升无疑又是AI迅速发展的关键因素之一。通过缩短数据读写时间,提升AI大模型的训练效率,减少算力的空转等待时间,从而降低AI成本。面对新需求和新挑战,这就要求数据存储解决方案更加地懂AI,定制化地提供海量数据存储服务。曙光存储于2024年6月25日,对ParaStor全闪分布式存储产品进行了“智存”升级。新一代ParaStor依托NVMe全闪的技术优化,单节点带宽最高达到150GB/s、320万IOPS、单流10GB/s。作为AI存储加速利器,升级后的ParaStor全闪存储具备五级数据加速技术,包括本地内存加速、BurstBuffer加速层、XDS双栈兼容、网络加速与存储节点高速层,搭配全路径AI亲和机制,让数据无需等待,助力AI整体表现提升20倍+。ParaStor支持数据分层存储和智能数据调度功能,能够根据数据的访问频率、业务优先级等动态优化存储资源的分配。例如,热数据可以存放在速度更快的全闪存区域,而冷数据则可以转移到成本更低的存储介质上。这样不仅提升了整体性能,也减少了存储成本,增强了系统的智能化管理能力。另外,对于深度学习和大数据分析等智能化应用来说,存储系统必须具备高度的扩展性。ParaStor采用分布式架构,能够随着数据量的增长线性扩展存储容量和性能,支持多种规模的企业在数据爆发的情况下保持系统的高效运行。这种可扩展性使其能够应对未来更加复杂的数据和智能化需求。此外,ParaStor分布式全闪存储广泛支持国内外算力技术生态,包括国产平台、X86和ARM等。据悉,在与某科技大模型厂商的合作中,曙光存储的ParaStor分布式全闪存储,相比传统SSD混闪文件存储,分钟级写入3TB CKPT数据,整体训练效率提升50%以上。当下数字经济时代,数据成为基础性资源和战略性资源,因此需要有强大、安全的数据基础设施保驾护航。中国石油提出要补强数智化转型信息基础,扩容计算存储设施,提升信息基础设施资源服务能力和容灾应急能力。曙光存储作为专业深耕工业存储的头部企业,也在不断进行研发和升级,助力能源企业的智能化发展。今年6月,曙光存储推出全球首个亿级IOPS全闪存阵列——集中式存储产品FlashNexus全闪存阵列,并提出了“通存”方案,基于同根同源的集中式存储资源池与分布式存储资源池,带来跨形态热温冷数据无感流动,跨域资源池全维度视图,真正实现数据无界流动,打破数据孤岛。术业有专攻,在数字化转型快速发展的当下,“三桶油”正加快与科技企业跨界合作,加快释放数据“新石油“的巨大潜能,充分发挥国家能源保供“顶梁柱”作用。据悉,“三桶油”多家物探单位均与曙光存储保持多年合作,授予其定向采购资格。凭借20年来对物探行业应用特征的深刻理解,未来曙光将继续有针对性地对产品进行深度优化和性能调优,应对物探行业数据存储量爆炸式增长,为行业智能化转型提供更多优秀实践支撑。
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