计算机技术在石油工程领域的应用

来源:用户上传      作者: 郭程玉

　　摘要：随着科技的不断发展进步，计算机技术已经被应用于石油工程领域，它为石油的勘探与开发都提供了板大地便利，使用新兴的高尖端技术将为石油工业的发展拓展更广阔的空间。
　　关键词：计算机；石油工程；应用
　　
　　21世纪，能源消费进入了新的结构升级阶段，能源需求不断增加，油气供应缺口越来越大。而在石油行业中，新的油气田不断地被发现和开采，加大了石油勘探开发的难度。过去的那些老旧的勘探开发模式已经不能满足现实的需要，高科技的计算机设备和先进的应用软件则为科研人员寻找勘探新的油田提供了高水平的武器。
　　
　　一、计算机技术对于石油工程的作用
　　
　　将计算机技术应用到石油工业中可谓是石油工业的一次革命，它冲击了传统的石油勘探开采的模式。利用技术机技术所得到的数据更精确，图像更清晰，因此做出的判断也更科学。从此，石油工业的发展必定迈向新的台阶。
　　(一)可视化技术改变了石油领域的工作模式
　　在石油的勘探过程中，要进行人工放炮，通过接收器接受的地震波进行地震数据处理，从而判断出油层中是否存在有利于油气存储的地质环境。对有利的地质环境做进一步的地震分析处理，并结合地质情况，圈出地下油气分别规律，从而确定出井位进行钻井。对地震后所得到的数据进行分析处理以及最后的得出结论都是由物理学家、地质学家、石油学家等备相关领域的专家来负责完成的。这样把纸质的地震处理资料和地图分别有各个专家来审阅，再由地质学家根据经验来确定打井的位置，不但要花费很长的时间，而且成功率也不高。而计算机和可视化技术不仅缩短了传统勘探研究的时间，而且还提高了打井位置确定的精度。
　　可视化技术就是使用可视化图形计算机，将大量的复杂的数据经过处理转化成可视图像，在视觉上给人以真实感。它的核心技术是可视化服务器硬件和软件。可视化硬件主要是图形工作站和超级可视化计算机。图形工作站广泛采用RISC处理器和UNIx操作系统。具有丰富的图形处理功能和灵活的窗口管理功能，可配置大容量的内存和硬盘，具有良好的人机交互界面、输入／输出和网络功能完善，主要用于科学技术方面。可视化软件一般分为直接和硬件打交道并可进行任务调度的操作系统，帮助开发人员设计可视化应用软件的可视化软件开发工具以及为各行各业采用的可视化应用软件。可视化技术可以解释大量的数据，将它应用到石油工业中，一定会为石油的勘探和开采带来巨大的飞跃，同时它还为虚拟技术的实现提供了基础。
　　(二)虚拟技术将石油工业的发展带到新阶段
　　虚拟技术就是将以超级可视化计算机为基础生成的高质量、同步良好的多显示通道图像，通过投影系统将其平滑的投射在桌面系统、平、曲球幕系统或房间性系统，为科研人员提供一个身临其境的大现场可视化环境，使石油工作者可以在虚拟的环境中用现实世界中可能的方法来探究和交流数据，可以在更短的时间里做出更好的决策。
　　在石油领域，虚拟技术把大量的在油田的勘探过程中所产生和形成的数据变为交互式图像，将其投影在高清晰的屏幕上，这样科研人员就可以观察大地球物理模型，仿佛自己置身于底层里。这种技术能让相关领域的各个专家在分析地下油气资源、确定钻井井位、评估油气储量等方面迅速做出决策，并取得较好的一致意见。在新油田的勘探过程中借助虚拟技术和可视化技术来帮助解释地层数据与计算复杂的油层模拟，这样不但可以节省大量的时间，而且还可以极大地提高工作效率将其成本降到最低，从而更迅速、有效的达到目的。
　　(三)计算机网络技术为石油工业插上腾飞的翅膀
　　比上述的可视化技术和虚拟技术还要高级的是计算机网络技术。计算机网络技术利用互联网或专用网络来互联地理上广泛分布的各种计算资源。此种计算资源包括超级计算机、计算机群组、存储系统和可视化系统等。计算机网络技术旨在提高各种大型高端设备利用率的同时获取尽可能多的高性能计算能力。应用计算机进行网络技术可以优化现有的计算资源，当数据和计算量在网络中向优化站点转移时，终端客户可以呆在办公室，按需要返回可视结果进行分析。
　　
　　二、计算机技术在石油工程领域的应用情况
　　
　　将先进的计算机技术应用到石油工程领域是广大的石油科研人员―直在探索的方向目前已经取得了一定的成果，无论是石油工程操作系统的开发，利用计算机进行数据的分析处理还是在研制石油装备时采用计算机仿真技术都充分发挥了计算机技术的核心力量，这些都为石油工程的发展提供强有利的保证。
　　(―)石油建设工程质量评定系统
　　在石油建设工程质量管理中，质量评定是最为关键的，它贯穿于施工阶段的始终。而对工程的施工质量进行评定是一项非常复杂繁琐的工作。如果单纯的依靠工程技术人员的手工完成，则工作量大、周期较长、结果的依靠性也不是很理想。数据的存放管理和查阅使用也很不方便。而利用计算机来辅助完成的质量评定则会更准确、更快捷。
　　计算机辅助石油建设工程质量评定管理在世界上一些发达国家已普遍应用，我国近年来也石油工程建设的质量评定中有一定程度的应用。实际的应用表面效果良好，满足了石油建设工程质量评定的需求，为进一步处理和应用质量检验基础数量提供了便利，提高了质量管理水平。
　　(二)石油勘探开发的数据处理
　　在石油工程中应用计算机技术最为显著的是在石油勘探开发过程中对数据的处理。石油勘探开发是石油工程的重要组成部分，在石油的勘探开发过程中，会采集到大量的数据，以便准确地分析油储分布情况。在使用这些数据时，通常是画出数据场的等值线，再由专业人士进行分析哪里有油，有多少油，但这样的分析处理办法是会受到一定限制的，由于等值线是二维的，不能形成一个直观的、清晰的概念，就会浪费大量的信息。如果利用计算机技术和可视化技术，就可以从大量的地震勘探数据中构造出三维实体，显示参数，直观的再现油藏的地质构造以及油藏参数在石油开发过程中的变化，使专业人员可以对原始数据做出正确的解释。这样的分析会更准确，定位也会更加科学，减少石油勘探开发的成本。
　　(三)石油装备中的计算机仿真技术
　　计算机技术在石油领域的另一个较为重要的应用则体现在石油装备的研制和生产过程中。在科学研究和生产实践中，由于受客观条件的限制往往不能对所研究的对象直接进行试验。在这种情况下，可采用间接试验的方法即建立一个与所研究的对象或过程相似的模型，通过模型间接地研究原形的规律性。这种间接试验技术就是仿真技术。计算机仿真技术在石油工业方面也已得到应用，现已成功地将计算机仿真技术用于钻井工程和油藏工作的研究。应用计算机仿真技术来研究设计的牙轮钻头、振动筛等产品的总体性能，大大缩短了新产品研制周期、提高了产品的综合性能。
　　油田的勘探开发是一项庞大的系统工程，为了使石油工业的发展能够适应不断增长的能源需求的需要，石油科研人员就要不断地吸收先进的科技知识，同时还要不断创新，为石油工业的发展探寻新的出路。而计算机技术的应用给石油工作者看到了曙光，它为石油工程的发展注入了新鲜的血液，它将石油工程的发展带到了以计算机技术应用为辅助的新阶段，也为石油工业的发展拓宽了道路。虽然计算机技术在石油工程中的广泛应用还为完全展开，但计算机技术一定会在石油工业的未来的领域中扮演重要的角色。
　　
　　参考文献：
　　刘威计算机与网络技术在石油领域中的应用第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集
　　徐嘉丽，刘玉杰，朱连章石油勘探开发中的数据场可视化应用研究计算机仿真2005(8)申广信，李运宝，张珍珍石油建设工程质量评定系统的开发与应用油气田地面工程2000(9)

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