將15年濃縮在28分鐘裡:GPU 加快模擬藏油量的速度

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義大利能源公司 Eni 與美國 Stone Ridge Technology 公司聯手縮減模擬勘探藏油量所需的時間。

估算藏油量的速度變快不少囉。

跨國石油天然氣公司 Eni 擁有全球最強大的商用超級電腦 HPC4,這一點可以讓他們炫耀不已。

Eni 擁有的這具平行運算處理性能怪獸運行3200個 NVIDIA Tesla GPU,在加快估算藏油量方面的運算方面創下令人刮目相看的表現。

Eni 與位於巴爾的摩的 Stone Ridge Technology 公司合作開發出這一身超級運算的本領,Stone Ridge Technology 則是開發與授權使用 ECHELON。ECHELON 是一款採用高效能 NVIDIA GPU 的藏油量模擬軟體。

運算能力達 18.6 petaflops 的超級電腦在約15個半小時內,處理了十萬個藏油量模型,要是使用傳統的軟硬體,得花上十天才能完成。每個單獨的模型平均在28分鐘內模擬出15年的生產量。

模擬藏油量絕非什麼簡單的計算問題,探勘專家得先實際敲打地球表面,收集反射的音波來找到儲油點。

在處理大量數字後,這些反射波資料變成影像,讓地球科學家可以用來確定可能的儲油層是否內有碳氫化合物,還有碳氫化合物位在影像裡的位置。在過去的十年裡,GPU 在模擬藏油量方面扮演著愈來愈吃重的角色。

將財務與環境風險降至最低

對於想要以負責任的態度來開採新的藏油區,或者重新評估生產階段地點的石油公司來說,此事關係重大。鑽井可能花費數億美元,而找到碳氫化合物後,更是需要快速判斷全新或持續生產事宜最有利可圖的策略。石油公司使用藏油模擬器來處理這項任務。

這些藏油模擬器是技術性的軟體應用程式,以油井方式模擬碳氫化合物和水在地底流動的樣子。他們讓 Eni 等石油公司在投入新計畫前,先在超級電腦上以虛擬方式評估生產策略及各種假設情景,以及重新調整實際生產油井的模型。

模擬器通常在採用 CPU 的硬體上運行,對效能和模型大小方面皆有所限制。運行一次模型都需要花上好幾天的時間。為了提高實現生產目標的機會,有愈來愈多大型能源公司改採用 NVIDIA GPU 來運行有著更高解析度的模型和提高軟體運行速度。

Stone Ridge 創辦人暨總裁 Vincent Natoli 說:「Stone Ridge 很早便將 NVIDIA GPU 用於高效能運算作業上,我們從零開始打造 ECHELON,以利用該技術。我們如今見到了選擇使用 NVIDIA GPU 所帶來的好處,ECHELON 隨著每一代 NVIDIA 的產品,速度變得更快,能力也變得更強大。我們在效能與可擴展性方面都大幅超過了其它採用 CPU 的競爭對手,每一年彼此的差距更加顯著。」

模擬藏油量的未來發展潛力

Eni 宣布其運行 ECHELON 的 HPC4 超級電腦可以加快模擬藏油量的速度,創下業界的新紀錄。Eni 那具搭載3,200個 Tesla P100 GPU 的 HPC4 超級電腦,能夠運行有著570萬個有效儲存格的高解析度深水儲油層模型,在15小時25分鐘內生成十萬個有著各種石油物理特性的模型。