La empresa SPC "Geostra" que utilizaba el servicio MCS realizó un procesamiento cameral de información sísmica: 40 Tb de encuestas de alta densidad MOGT-3D. La implementación, los matices y los resultados del proyecto se discutirán en este artículo.

La producción industrial de petróleo en la región del Volga comenzó en la década de 1930. Pero con el creciente conocimiento geológico y geofísico de la región, los métodos estándar de estudios sísmicos de campo y camerales ya no permitieron encontrar nuevos depósitos de petróleo en los volúmenes requeridos. Por lo tanto, las compañías petroleras enfrentaron la cuestión de un estudio más detallado del entorno geológico.


Para los estudios con el nivel de detalle necesario, los usuarios del subsuelo se ven obligados a ordenar encuestas sísmicas de campo y externas utilizando técnicas sofisticadas. Al mismo tiempo, el volumen de datos obtenidos aumenta significativamente y se requieren recursos de procesamiento significativos para su procesamiento e interpretación.

Las empresas de servicios geofísicos, a su vez, buscan constantemente formas de optimizar los recursos y aumentar la potencia informática. Una de las áreas prometedoras hoy en día es la tecnología en la nube.

Parámetros y formato del proyecto.

El área del sitio estudiado bajo el proyecto piloto fue de 47 km ² . Como metodología para las observaciones de campo, se seleccionó una tecnología que permite el registro de observaciones sísmicas de alta densidad MOGT-3D en poco tiempo. Con este fin, se mejoró la base metodológica y tecnológica tanto del Departamento de Geofísica de Exploración de Bashneftegeofizika JSC, cuyos especialistas fueron responsables de la implementación de la etapa de campo del proyecto, como de la empresa SPC Geostra LLC, cuyos grupos de expertos realizaron trabajos de escritorio.


^{Etapas del procesamiento de datos sísmicos.}

Este artículo se centrará en la parte cameral del proyecto. Es decir, sobre los detalles de la implementación de la parte técnica de la unidad de procesamiento de datos sísmicos, que incluía, además del trabajo estándar, también una tecnología especial: migración de azimut completo.
El volumen de datos fuente para la ejecución cíclica de los cálculos fue de 40 Tb. Dada la densidad espacial de los estudios sísmicos, cuando se convierte en un sistema de observación de campo estándar para la región de trabajo, este volumen de datos corresponde a un estudio de aproximadamente 2500 km ² (con áreas de cobertura estándar de 200-400 km ² ). El centro de cómputo del SPC "Geostra" está diseñado para resolver problemas de volúmenes similares. Sin embargo, la reserva del sistema de clúster para resolver el problema de los disparos de alta densidad no se planificó para el período del proyecto. Según los cálculos, se requería usar al menos 2.000 núcleos físicos adicionales, cada uno de los cuales requería 16 GB de RAM.

Los servicios en la nube le permiten cambiar rápidamente la cantidad de recursos informáticos utilizados, dependiendo de la tarea específica. En consecuencia, puede acelerar el procesamiento de datos al aumentar rápidamente la cantidad de recursos y, al mismo tiempo, optimizar los costos al abandonar algunos de los servidores al resolver problemas que no requieren alcanzar la capacidad total.
Cabe señalar que se impusieron ciertas restricciones a la implementación del proyecto, lo que ayudó a dibujar un retrato de la empresa que presta servicios en el servicio en la nube:

• Los servidores están ubicados en el territorio de la Federación Rusa . Trabaje con información estratégicamente importante: datos geofísicos, que la ley prohíbe transferir fuera del país.
  
• Acceso exclusivo a los recursos . Las cargas de trabajo deben tener la máxima prioridad y no compartir el grupo de recursos en la nube con los clientes de otros proveedores.
  
• Compatibilidad de software y hardware . El software geofísico debería funcionar de manera estable en un entorno de virtualización. Hubo dudas sobre este tema, ya que inicialmente el software fue escrito para la pila de ciertos procesadores. La información sobre cómo se comporta en el emulador es extremadamente pequeña.
  

Solo el primer requisito, el almacenamiento de datos en la Federación de Rusia, redujo en gran medida la búsqueda de un proveedor de servicios adecuado. Como resultado de la selección de candidatos, MCS, como uno de los líderes en el mercado de servicios en la nube en Rusia, se convirtió en socio de SPC "Geostra" en la implementación de un proyecto de prueba. MCS proporcionó rápidamente la potencia necesaria, el entorno de prueba y el acceso exclusivo a los recursos informáticos. El cumplimiento del requisito de compatibilidad: cómo se comporta el software especializado en un entorno de virtualización solo se puede verificar en la práctica.

Portar software geofísico a la plataforma en la nube

Los especialistas de SPC "Geostra" determinaron previamente que para la implementación del proyecto de prueba a tiempo, se requerirán 2000 núcleos. En la práctica, resultó que debido a las características del software, no existe una relación lineal entre la velocidad de procesamiento y la potencia total. Si un servidor resuelve el problema en una hora, diez servidores pueden no ser suficientes para una aceleración de diez veces. En colaboración con especialistas de MCS, se preparó una infraestructura de 2072 núcleos. Para cálculos complejos, se utilizó la computación en la nube basada en GPU con GPU NVIDIA Tesla V100. También se utilizó el sistema de almacenamiento MCS, que fue servido por cincuenta unidades de SSD de terabytes. Además, se proporcionó una infraestructura de red virtual con un ancho de banda de al menos 1 Gb / s entre dos servidores.


^{Modelo de alta velocidad del medio ambiente.}

No hubo grandes problemas con la migración del software geofísico a la nube. Sin embargo, durante las pruebas, surgió un cuello de botella: el rendimiento del subsistema de disco. Los especialistas de MCS y SPC "Geostra" lograron casi duplicar la velocidad de acceso a los datos en unidades en la nube. Además, el software geofísico funcionaba en una versión rara del sistema operativo, que no permitía el uso al 100% de la red virtual. El trabajo conjunto de especialistas de ambas compañías para ajustar el sistema operativo ha llevado a la solución de este problema.

Por lo tanto, el software especializado, que fue desarrollado originalmente para equipos físicos, trabajó en capacidades virtuales. El éxito del proyecto piloto que duró 1,5 meses también se debió al hecho de que las situaciones problemáticas se resolvieron en la etapa de prueba.

Resumen

El proyecto piloto fue exitoso. El poder de la computación en la nube manejó el procesamiento de datos sísmicos de alta densidad. La empresa SPC "Geostra" ha adquirido una amplia experiencia en el trabajo con software geofísico en recursos en la nube, lo que le permitirá ser utilizado en futuros grandes proyectos.

Sobre las perspectivas de los servicios en la nube en la exploración petrolera

Las compañías petroleras se han acercado al uso de tecnología moderna para explorar nuevos campos. Quedó claro que en la era de los grandes datos, los requisitos para el poder de cómputo tanto de las compañías petroleras como de las empresas de servicios petroleros aumentaron significativamente.

Por lo tanto, la industria petrolera se enfrentó a una opción: continuar aumentando su poder de cómputo (participar continuamente en la modernización, desarrollo y mantenimiento) o alquilar el poder de cómputo según sea necesario en forma de un servicio, por ejemplo, en forma de servicios en la nube. La experiencia de producción de este proyecto demostró que las nubes pueden implementar con éxito los altos requisitos de software especializado.