石油勘探的发展历程 5000字论文

第一篇：石油勘探的发展历程 5000字论文

石油勘探开发发展历程。

一.石油是神马= =综述

一个半世纪以来，石油的大规模使用使得人们的生活发生了翻天覆地的变化。同时，也影响了世界政治经济的格局。

石油是现代工农业生产的血液，被人们称作黑色的金子。石油产品与人们的生活息息相关，时刻都离不了它们。

石油勘探就是一个寻找油气田的过程。石油勘探的基本方法有：以岩石学、构造地质学、矿藏学等理论为基础，分析地质资料，评价含油气远景的地质法；物探法包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探，其中地震勘探是最主要的方法。以及直接取得最可靠的地质资料的钻探法。

外国

人们有意识的钻探石油则是近一个半世纪以来的事。从找油的理论和手段来看，近代世界石油勘探工作经历了几个十分明显的阶段。在19世纪50年代，勘探的依据是油气苗，人们相信油气苗是地下油气藏的直接显示。因此，井位主要选择在接近油苗和先期钻探成功井的附近。不久人们注意到油气聚集明显地沿着一条带状的趋势线分布，同时还发现油气充填在某些类型岩石的孔隙和裂缝之中。据此美国地质学家怀特于1861年提出了具有划时代意义的背斜聚集学说。

该学说认为：石油和天然气聚集于背斜构造中，石油、天然气和地层水按其比重分异，油气的密度低，占据背斜的顶部，而水占据底部。因此，背斜褶皱的顶部被公认为是勘探油气的最佳对象。在19世纪80年代，在美国加利福尼亚、墨西哥等地的石油勘探中首次利用油田地质技术绘制了构造等高线图，从而确定出了褶皱顶部的位臵，找到了一些油田。如落基山区盐溪穹隆上的第一口见油井的井位就是根据构造等高线图来拟定的。

尽管利用地质学的方法可以指导石油勘探工作。但当时由于浅层待发现的油田很多，以致几乎不需要任何勘探方法，只要靠近地表油苗打井就能发现油田。因此，人们还没有自觉地利用地质学的原理勘探石油。

1920~1930年发生了第一次石油技术革命。在这之前石油工业处于近代工业的初始阶段，从这时开始进人了石油工业大发展时期。石油地质变化最显著的标志是由地面地质转入地下，由仅仅根据油气苗、山沟河谷的露头确定井位发展到在背斜构造理论指导下找油，由所谓“前地质时期”进入背斜理论时期。《石油勘探史》中描述道：“由于新的钻井设备，由于改进了的取心技术、测井工具和岩样分析手段，（在地质家面前）打开了一个崭新的地下新世界”。因为美国第一口油井是在OilCreek钻凿成功的，所以突破了成为传统的“Creeklolgy”—“山沟沟哲学”，是带革命性的。1926年首次利用重力勘探发

现了美国得克萨斯州的一些盐丘油田，随后地震勘探方法在圈定构造油气田方面开始显示成效。1929年开始采用地震反射波法，取代了之前的折射法，使广大地表被覆盖的平原和盆地区，都能从事油气勘探。在美国湾岸地区，地震勘探获得了极大的成功，用这种方法发现了许多盐丘油气田。从此以后，地震勘探发展成为油气勘探工作中应用最广泛和必不可少的一种方法，目前已成为最有效的油气勘探方法。

第二次技术革命时期是在二次大战以后，特别是60-70年代。这个时期是所谓“石油文明”由美国迅速扩展到其它主要工业国的时期也是后者完成能源结构以煤为主转移到石油为主要能源的过渡。在此期间，石油地质学的新理论、新方法层出不穷。从全球构造出发，发展了板块构造理论，被称为地学上的一次革命，这一理论在石油勘探中得到广泛应用。有机地球化学研究，可对沉积盆地的成油条件、油源、及生油量进行定量评价，指出有利油气勘探地区。沉积学研究从现代沉积类比入手建立了地层学，可以充分利用地震信息，进行地层、岩性和岩相的研究。在勘探技术上，由于大量采用数字地震仪，多道多次覆盖技术，配以大容量高速电子计算机做数据处理，使油气勘探技术达到新的水平，在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量。

随着后来勘探实践的认识，人们逐渐发现并不是所有油气藏都与背斜有关。美国石油地质学家莱复生于1966年在一篇论文中首次提出了隐蔽油气藏一词。隐蔽油气藏是指构造油气藏以外的非构造油气藏，像地层油气藏、岩性油气藏等。隐蔽油气藏的提出和发现，为油气的勘探开发提供了更广阔的前景。依据国外一些高成熟探区的资料，复杂、隐蔽型石油储量约占总石油储量30-40%，勘探程度越高，隐蔽油藏占的比例越大。

自20世纪80年代至今的第三次石油科技革命正在向纵深发展，以信息技术为主要特征。石油科技的新概念、新理论、新工艺、新方法层出不穷：高分辨率地震、三维地震、四维地震、处理解释一体化、三维可视化、层析成像、核磁测井等。

中国

中国人使用石油的历史最为悠久。从一些学者的研究中可以看出，中国人早就跟石油结下了不解之缘。

但遗憾的是，现代石油工业并不是发端于中国。关于石油的那些“最早”，只能停留在历史典籍里，成为我们聊以自慰的骄傲。

中国近代石油工业萌芽于十九世纪中叶，经过了多年的艰苦历程，直到新中国建立前夕，它的基础仍然极其薄弱。

1914~1916年，美孚石油公司技术人员在陕北延长及其周围地区进行石油地

质勘查，当钻 探宣告失败后，“中国贫油”的论调就广为传播。

然而，一批抱着“科学救国”志向的地质学家，在极端困难的条件下，不畏艰险，进行艰苦的油气资源勘查活动和理论探索。新中国成立后，在党中央、国务院的领导下，原地矿部、中石油、中石化和中海油等共同努力，油气勘探工作大发展，储量、产量快速增长，成就卓著。地质先驱者们的辛勤探索，为中国的石油勘探留下可贵的实践和理论财富。甩掉了“中国贫油”、“中国古生界海相无油”两顶帽子。

尽管美孚石油公司技术人员宣判“中国贫油”。但是，李四光等中国科学家却不信邪，坚持认为中国有油，并进行了一系列的实践和理论探索。20世纪50年代初就提出华北平原和松辽平原的“摸底”工作值得进行。按李四光指示，地质部和石油部首先在松辽盆地进行 勘探工作，1959年松基3井打出工业油流，实现了松辽盆地首次重大突破，发现了大庆油田，随后，在华北发现了胜利、大港等，我国东部一系列大油田的勘探 与发现，为石油工业的发展作出了重大贡献。2008年产石油1.89亿吨，天然气760亿立方米，成为世界产油气大国之一。摘掉的第一顶帽子——“中国贫油”帽子。

我国古生代海相成油，一直是国内外专家、学者十分关注的大问题。1922年美国斯坦福大学某教授在一篇论文中提出，“中国缺石油归于三个地质条件：中、新生代没有海相沉积；古生代大部分地层不能生成石油；除西部和西北部某些地区外，几乎所有地质时代的岩石遭 受强烈的褶皱、断裂、并受到火成岩不同程度的侵入，中国更无海相石油”

然而，在我国地质学家们的严密推断和精心部署下，1980年初，西北石油局的勘探重点从塔西南转移到塔北沙雅隆起。经地震勘探发现雅克拉古潜山构造，并于1984年初在该构造上部署了沙参2井，该井于1984年9月22日钻到5391.18米奥陶系白云岩 时，发现强烈井喷，喜获高产油气流，日产油1000立方米，天然气200万立方米，实现我国古生代海相油气首次重大突破，成为我国油气勘探史上的重要里程 碑，亦拉开塔里木油气勘探大会战的序幕。摘掉了第二顶帽子——“中国古生界海相无油”帽子。

经过多年来的发展，我国的石油地质学科形成了八大理论体系，包括：地质力学理论，构造体系控油理论，中国陆相成油理论，多旋回成油理论，中国古生代海相成油理论，中国叠加盆地成油理论，中国中新生代前陆盆地成油理论，中国中新生代隐蔽油气藏理论等。经过多年的产学研相结合的科技攻关，还建立了油气勘探八大技术系列。1978年12月，中国共产党第十一届三中全会作出了从1979年起，把全党工作重点转移到社会主义现代化建设上来的战略决策，条条战线都出现了前所未有的大好形势。石油战线的广大职工经过艰苦努力，战胜了十年**带来的严重困难，石油工业从此进入了一个新的发展时期。

自七十年代以来，我国石油工业生产发展迅速,到1978年突破了1亿吨。此后，原由产量一度下滑。针对这种情况，为了解决石油勘探，开发资金不足的困难,中央决定首先在石油全行业实行1亿吨原由产量包干的重大决策,以及开放搞活的措施。这一决策迅速受到效果,全国原油产量从1982年起,逐年增长，到1985年达到1.25亿吨,为世界第六位。

海洋

海洋是人巨大的宝库，不仅能提供丰富的渔业资源、矿产资源，而且海底还蕴藏着极其丰富的石油资源。据统计，海洋石油资源总量约占全世界石油资源总量的1/3.有专家估计，海洋石油资源量约占全世界总储量的45%。

世界上最早的海洋石油勘探要追溯到1887年。在美国加里福利亚的圣〃巴巴拉地区靠近海边的萨马兰得油田开发过程中，人们不断向海下追踪和开发油田，用木桩做基础建立了第一个海上钻井平台，从此开创了海洋石油工程和石油开发的历史。1896年，美国以伐桥连接方式在加里福利亚距海岸200多米处打出了第一口海上油井，它标志着海洋石油工业的诞生。

从那时起的100多年来，特别是20世纪40年代末以来，海洋石油工程发生了巨大的变化。世界上第一座近海石油平台出现于1947年，美国在墨西哥湾水深6米处建造了世界上第一座钢制石油平台。1965年，美国埃克森石油公司在南加利福利亚近岸海域用“卡斯-1号钻井装臵打下了第一口深水井，水深为193米。这口深水井的建造，吹响了人类海洋石油勘探“走向深海”的号角。

21世纪是海洋的世纪,海洋中石油天然气总储量为1000-2500亿吨,世界70多年来探明陆地总储量(约1200亿吨)的两倍。全世界石油储量为3000多亿吨，而在大陆架海底占到 1/3。目前，世界上有100多个国家在开采大陆架海底石油。最多的地方是中东的波斯湾，包括伊拉克、伊朗、科威特、沙特阿拉伯等，还有美洲的墨西哥湾和加勒比海，包括美国、委内瑞拉等。另外，印度尼西亚浅海区及欧洲的北海也有丰富的海底石油。

世界水深500米或超过500米的深海油气勘探开发始于上个世纪70年代，至2002年底，已发现470亿桶石油。到2003年，海洋油气勘探水深已达3053米。据美国地质调查局和国际能源机构估计，全球深海区最终潜在石油储量有可能超过1000亿桶。2010年深海原油产量可达850万桶/日（4.3亿吨/年），可满足全球石油需求的9%。

随着科学技术的进步，各国对海洋石油的勘探也变得更加深入。1897年，美国最先在加利福尼亚州西海岸用木栈桥打出第一口海上油井。1920年，委内瑞拉在马拉开波湖利用木制平台钻井，发现了一个大油田。1922年，苏联在里海巴库油田附近用栈桥进行海上钻探成功。1936年以后，美国又在墨西哥湾的海上开始钻第一口深井，1938年上最早的海洋油田。1947年，美国在墨西哥湾

第一个近海石油发现，标志现代海洋石油开始。1951年，沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田。1964年，英国开发北海油田1967年，我国渤海海-1井发现工业油流20世纪70年代，尼日利亚开发西非海上油气。

近年来，全球海洋油气勘探取得了丰硕的成果。在波斯湾、墨西哥湾、北海地区，海洋石油勘探开发取得了最富有成效的业绩；在俄罗斯北部海域、南中国海及印尼沿海、巴西坎波斯盆地也发现了较丰富的石油天然气资源，且部分油气田已开发；在西非深海勘探也不断有新的发现，里海地区也发现不少大型油田。可以说，近年来全球油气新发现中较大的发现主要位于海上，海洋石油储量和产量在全球石油产量中所占的份额也在不断增加。海洋石油勘探已成为世界各大石油公司竞争的一个热点领域。

面临问题 机遇挑战

科技进步不断深化了人类对世界石油资源的认识。世界油气资源的蕴藏量虽然是一个常量，但随着科一技的进步，人类对石油资源的认识却是一个不断深化的过程。20 世纪70 年代第一次石油危机期间，“石油枯竭论”一度盛行，认为石油工业将很快走入穷途末路。然而30 多年过去了，我们看到的事实是：随着技术进步，人类认识到的世界石油资源量并非越来越少，而是越来越多。

回顾石油科技的发展历程，面对新的形势与挑战，世界石油科技总的发展方向可以概括为：着眼令局，充分掌握信息；综合集成，正确判断动态；快速反应，准确接触目标；有机联系所有资产，实时一闭环优化经营；以人为本，和谐、可持续发展。因此，世界石油科技发展的总趋势表现为以下几个方面。

1、向信息化和数字油田方向发展

高性能计算机、互联网络、卫星通讯、数据银行等为主的信息技术应用，对石油工业的发展产生了巨大的推动作用，成为了推动石油工业发展的强大技术引擎。信息技术的应用纵向贯穿石油工业整个产业链，横向覆盖技术、管理、决策、战略各个层次。

2、向集成化方向发展

面对环境恶劣化、油气目标复杂化和资源劣质化的挑战，任何单项技术都难以保证石油工业未来的持续发展，因此多学科技术集成是解决勘探开发、炼油化工生产重大问题的最佳途径，是当代石油科技发展的最明显的方向和趋势。

3、向智能化方向发展

以人工智能专家系统、地质导向钻井技术、旋转闭环导向钻井系统、智能完井技术、数字油田、智能清管检测器等为标志的一大批关键技术不断发展与完善，推动了油气生产与经营向智能化方向发展。地质导向钻井技术、旋转闭环导向钻井系统大大提高了井眼轨迹的控制效率与精度。智能完井技术形成了数字油田的基础和核心。

4、向可视化方向发展世纪90 年代以来，可视化趋势日臻明显，地震成像技术、成像测井技术、钻井过程可视化监控及可视化研究中心等，为优化控制、多学科集成研究与决策

提供了最佳途径。特别是虚拟现实技术的引进。

5、向实时化方向发展

目前，通过智能完井、各种永久传感器、数据传输系统、生产控制系统等手段，石油工业可以围绕各生产环节—油田开发设计、钻井过程、油藏动态监测、生产优化及作业实施等环节，实现实时监测、实时数据采集、实时传输与处理和实时决策与解决的闭环流程；通过数字油田的建设与完善，各独立闭环实时联系与集成，形成整个业务范围的实时优化大闭环，实现实时的油田经营与管理，达到最大的资产经营效益。因而，实时化是科技发展主要目标和趋势。

6、向绿色化、以人为本的方向发展

创造能源与环境的和谐，打造绿色石油工业是21 世纪石油科技发展的重要趋势。在科技进步的推动下，世界石油工业由被动治理型向积极预防型的更高层次发展，石油工业向生态工业系统发展，以实现循环经济为目标，创造能源与环境的和谐发展。技术保障安全，安全创造价值将成为未来石油工业发展的重要理念。

7、向综合勘探新概念发展

在认识水平和研究方法方面，从孤立地分析构造油气藏、从静态的槽台说观点认识地下地质特征，发展到用板块构造及活动论的观点分析含油气盆地的形成与演化，用含油气系统的观点系统分析油气的生成、运移和聚集过程。所勘探的地区从单一的陆上浅层，发展到沙漠、极地等边缘地区以及深层、滩海和广阔的大陆架海域早期“瞎子摸象”式的勘探活动已经逐渐发展为现代的综合勘探新概念。

第二篇：论文：“天河"高性能计算机发展历程

国之重器：“天河“高性能计算机发展历程

赵阳辉1 陈方舟2 温运城3

摘要：继2010年“天河一号”首次问鼎全球最快超级计算机之后，“天河二号“连续六次蝉联全球超级计算机TOP500冠军。除令人叹服的运行速度外，“天河”系列高性能计算机还拥有中国自主研发的异构体系结构、高速互连网络、新型并行编程模型框架等核心技术。它的成功是我国计算机领域几代科学家共同努力的结果。

目录 前言 3 中国计算机技术的起步 3

2.1 新中国成立前 3

2.2 新中国成立后 3 中国军用计算机的源起及发展 4

3.1 中国军用计算机的源起 4

3.2 中国军用计算机的发展 4 “银河”亿次巨型机的研制 5

4.1 “银河”亿次巨型机的研制源起 5

4.2 “银河”亿次巨型机的诞生 6 “天河”高性能计算机的成就及意义 7

5.1 高性能计算机研究的意义 7

5.2 “天河”高性能计算机的成就 7

5.3 “天河”高性能计算机的意义 8 参考文献 9

1前言

高性能计算机（早期称为巨型机)，又称超级计算机，是以每秒浮点运算速度来衡量的，具有超高运算能力和超大存储容量的超大规模电子计算机。自1960年代以来，美、英、法、德、日等发达国家相继推出系列巨型计算机，引领世界计算机发展之方向，在量子力学、密码分析、气象和天气预报、石油和天然气开采以及军事等研究领域得到广泛应用，产生巨大社会效益在1993年开始发布的全球超级计算机TOP500 排行榜中，美国始终占据最多席位，处于世界泞位。作为一个为高性能计算机提供统计的组织，TOP500主要针对高性能计算机制造商、用户以及潜在用户，通过用Linpack程序对高性能计算机系统进行基准测试，取前500，最优系统进行排名，每年发布两次，并在 TOP500网站公布。2010年，中国人民解放军国防科学技术大学（简称国防科大）研制的“天河一号”第一次超越美国，荣登全球超级计算机TOP500排行榜榜首。此后，“天河二号”连续六次蝉联全球最快超级计算机排行榜榜首。“天河”系列超级计算机的成功，既有深厚的历史渊源，又有长期的技术积累，更有时代迫切需求的强劲动力，是中国发展计算机技术服务于国家建设和国防事业的重要体现。

2中国计算机技术的起步

2.1新中国成立前

第二次世界大战全面爆发前夕，科学学的创始人、英国学者贝尔纳指出“科学与战争一直是极其密切地联系着的；实际上，除了19世纪的某一段期间，我们可以公正地说：大部分重要的技术和科学进展是海陆军的需要所直接促成的。” [1] 1946年2月诞生于美国阿伯丁弹道研究实验室的世界上第一台电子计算机ENIAC，迫不及待地证明了贝尔纳这一见解的正确性。不仅如此，中国计算机的发展历程也是有力佐证之一。

在ENIAC问世之时，中国刚结束抗日战争，随即又进人解放战争，连年浩大的战乱令国人无暇顾及计算机的研制及考虑其对武器装备发展的影响。

2.2新中国成立后

直到新中国成立不久后爆发抗美援朝战争，人朝作战的中国军队高级将领深刻认识到武器装备技术对未来战争的决定性影响，以及加强军队和国防现代化建设的迫切性。军事理论家郭化若将军多次指出：“在抗美援朝战争中因为我军没有制空权，而难以达成战役的歼灭战，因为我军没有制海权而不能达成战略的歼灭战。只有搞好我国的经济建设，提高经济实力，搞好我军的现代化建设（主要是武器装备的现代化建设），提高我军的作战能力，我们的国家安全才更有保证。”[2]受命创办中国人民解放军军事工程学院（简称哈军工）的陈赓大将更是一针见血地指出：“技术兵器确是决定战争胜败的重要因素。”

1952年，中国科学院数学研究所所长华罗庚提出发展计算机。1956年国务院制定的《十二年科学技术发展规划》，将计算机列为六个重点项目之一，采取紧急措施以保证其发展，并筹建中国科学院计算技术研究所。1958年，中国在苏联帮助下试制出103计算机，至此中国“有了“计算机。1959年，第一台大型通用电子计算机104机研制成功。1965年、1967年中国科学院计算技术研究所（简称中科院计算所）、华北计算技术研究所、华东计算技术研究所等相继自行研制成功系列电子计算机，其中 109乙机（运行速度9万次/秒）和109丙机（运行速度1 L5万次/秒）为两弹做出了应有的贡献[3]，它们的应用使得中国继第一颗原子弹装置核爆成功后不到3年，就成功爆炸第一颗氢弹，研制速度快于美国的7年和苏联的4年。由此可见，计算技术的发展对于加快国防现代化进程的重要性是不言而喻的。

3中国军用计算机的源起及发展

3.1中国军用计算机的源起

中国军用计算机的研制源于哈军工。哈军工系国防科大的前身，创办于1953年，陈赓大将任第一任院长。

1956年秋，海军司令部提出研制鱼雷快艇指挥仪的任务，交由哈军工海军工程系完成。1957年8月，海军工程系助教柳克俊呈交《关于发展舰用电子计算机，研究试制供快艇用的快速电子指挥仪的报告》，指出：“1956年底，结合世界电子计算机技术的发展情况，已萌生想用电子数字计算技术来解决鱼类快艇的问题，经过不断地实际探索，特建议发展海军舰用电子计算机。”

3.2中国军用计算机的发展

1958年9月28日，代号为“331”的电子计算机完成初步考核，结果显示其逻辑正确、运行正常。这是哈军工乃至中国第一台军用电子数字计算机样机，尽管它还达不到生产和装备部队的水平。在1959一1970年间，331机研制组经过晶体管老化筛选，利用v型扫描法和切比雪夫最佳逼近方法，实现了鱼雷快艇指挥仪的晶体管化和小型化，使其终于成为真正意义上的首台军用计算机。

1960年代初，随着半导体技术、材料科学等领域的蓬勃发展，计算机晶体管化、通用化和生产批量化已成为可能，电子计算机进人晶体管时代。此时，从英国考察归来的哈军工电子技术系成立，主任慈云桂及时把握这一发展趋势，决定立即下马已经开始的电子管计算机项目，发展晶体管通用计算机。慈云桂就“国内有无研制条件”和“国产元器件是否能够过关”等问题进行了深人的调查研究，形成论证报告后上报国防科学技术工业委员会（简称国防科工委），得到主管科技工作的国务院副总理聂荣臻的支持，他指示“尽快用国产晶体管研制通用计算机。”在慈云桂主持研制代号“441B ”的通用晶体管计算机的过程中，海军工程系年轻教员康鹏提出“用国产的参数不一致的品体管，构建出一致的、波形宽度标准的电路”网的辩证思想，解决了信号竞争问题和触发器“一触即发”的问题，进而发明隔离阻塞一推拉触发器电路，解决441B机基础电路的稳定性问题，最终用国产半导体元器件生产出性能稳定可靠的品体管计算机。1964年8月，441B机顺利通过稳定性考核，先后生产100余台，广泛用于国防、经济及教育等领域。这标志着哈军工的计算机技术已走在国内同行前列，并为下一代计算机技术的发展奠定了重要技术基础。

1969年1l月，鉴于国防科研需要，国防科工委主持召开“远望号”测量船控制计算处理中心方案论证会。哈军工电子计算机系主任慈云桂提议研制百万次集成电路计算机，他提出的利用系统设计的可靠性来弥补国产小规模集成电路初期产品缺陷的技术思路获得认同，从而与华北计算所分别立项。

1970年哈军工主体南迁长沙，改名长沙工学院 1978年6月，中央军委批淮长沙工学院重新回到军队序列，改建国防科学技术大学。在这动荡的8年中，他们克服许多困难，在高速晶体管一晶体管逻辑(transistor-transistor logic, TTL)、集成电路、插件式存储器、图形显示设备等领域取得突破性进展，研制成功代号为“巧1”的百万次大型计算机[4]，该机在1980年5月我国首次成功发射洲际导弹中发挥了重要作用，进而确立了国防科大计算机团队在中国计算机技术领域的重要地位。

4“银河”亿次巨型机的研制

4.1“银河”亿次巨型机的研制源起

1976年，美国第一台超级计算机Cray一1实现了1亿次/秒的运算速度，标志着巨型计算机时代的来临。Cray一1主要用于美国国防部、航天局、能源部及国家安全局等与军事密切相关的核心部门。之后，法国、英国、联邦德国、日本等国奋起直追，相继研制出巨型计算机。

早在1967年9月，聂荣臻就提议研制更高水平的计算机，以满足发展尖端武器、增强国防实力的迫切需要。1972年10月，国防科工委向中央专委建议将巨型计算机的研制列人国家重点工程项目。1974年初，中国科学院、第四机械工业部（简称四机部）和国防科工委三部门联合向国务院、中央军委、中央专委提出，组织全国力量开展巨型计算机的研制。1975年10月，国防科工委主任张爱萍责成慈云桂负责组织国内计算机专家调查小组，就巨型机需求、国内元器件、外设生产状况和性价比等情况进行全国调研，因“文革”影响，工程虽经筹划，未能实施。

1977年5月，慈云桂组织长沙工学院再次进行全国性调研，完成亿次巨型机的调研报告。1 1月14 日，国防科工委向中央呈报《关于研制巨型电子计算机事》的请示报告。随后，张爱萍亲自邀请国内专家进行方案论证，中科院计算所、四机部等单位亦争相立项。1978年1月29日，国防科工委再次向中央呈交了《关于安排研制亿次计算机情况报告》，着重强调长沙工学院计算机团队的立项优势。3月4日，邓小平决定把中国第一台巨型计算机的研制任务交给长沙工学院，慈云桂担任总设计师。5月，国防科工委组织召开论证会，“785”工程任务正式启动。

4.2“银河”亿次巨型机的诞生

“785”工程在立项之初，就确立了“跟踪国外最先进技术，引进国内一时无力生产而国外又能买到的元器件和设备，用自己的智慧和技术设计研制做出中国的巨型机”的指导思想。在“自力更生与适当引进国外先进技术相结合、走发展具有中国特色的巨型计算机新路”的方针指导下，“785”工程团队吸收了Cray-I的先进思想，巨型计算机选取了底板走线最短、最有利于信号高速传输的圆柱形。

研究人员在体系结构、逻辑、元器件、组装等方面，以中国国情为基础有所创新；在硬件设计上，采用双向量阵列部件方案，并按照慈云桂、杨晓东等人提出的素数模存储体交叉访问的设想，解决了总体设计难题；在软件方面，开创了并行算法，并行化程序设计，并行操作系统，大型诊断系统和向量化、优化的FORTRAN编译系统，在国内首次采用软件工程化的方法完成了结构化的程序设计任务；在工程组织和管理方面，建立“垂直”的工程指挥系统[5]，从国防科工委、国防科大到计算机系兼研究所、研究室、小组集中统一，纵向管理。“785”工程在全国范围内，大力协同高校、研究所、工厂等一系列相关部门，联合攻关。经过五年多的艰苦奋斗，终于在1983年12月研制出中国第一台 亿次巨型计算机，并顺利通过国家鉴定，张爱萍亲自为其题名“银河”。天河巨型机如图 1所示

“银河”亿次巨型机成为当时中国运算速度最快、存储容量最大、功能最强的计算机系统，其主要技术指标“具有国内先进水平，某些方面达到了国际先进水平”，打破美国对中国长期的技术封锁。中国成为继美、日、法、英、德之后能够独立设计、制造巨型机的国家。此后，国防科大相继推出银河系1列巨型机和仿真计算机，“成为我国战略武器研制、航天航空飞行器设计、国民经济的预测和决策、能源开发、天气预报、图像处理、情报分析，以及各种科学研究的强大的计算工具” [6]。

伴随着从哈军工到国防科大的历史变迁，一支勇于拼搏、献身国防的工程创新团队建立起来。多年来，丰富的工程实践经验培养出一大批复合型创新人才，形成“胸怀祖国、团结协作，志在高峰，奋勇拼搏”的银河精神，为中国发展高性能计算机奠定了坚实基础。

5“天河”高性能计算机的成就及意义

5.1高性能计算机研究的意义

高性能计算机在科技、经济、军事等领域的作用日益显现，并得到广泛应用，它已成为国际竞争的战略目标，在一定程度上代表了国家的综合实力。

高性能计算机的超强计算处理能力有力地推动了科技的发展。在航空航天技术领域，它能够协助专业技术人员完成大规模计算和飞行器设计模拟工作；在石油勘探领域，它能增强物探数据处理能力和信息管理能力，提高勘探工作的速度和精确度；在生物医药领域，它可结合药物实验进行计算模拟，降低药物研发成本，拓宽疾病救治途径。不仅如此，高性能计算机还具有超强数据存储能力，可全面系统地搜集处理地球、海洋、大气等环境的大数据，便于人类更好地认识、了解、改善自己的生存空间。

高性能计算机已成为推动新军事变革的加速器。早在2007年，美国国防部就提出为期八年的“高性能计算现代化计划”，并投人20亿美元用于研制高性能计算机，目的就是提高武器装备、流体力学、空气动力学以及空间和海洋环境特性的建模与仿真技术。此外，在获取情报和分析情报的过程中，高性能计算机利用数据流程建模，能够在浩如烟海的信息流中快速准确地找到破解密钥；在战争设计及推演方面，超级计算机亦能够综合统筹概率论、博弈论、统计学和运筹学等科学方法，迅速处理和分析相关参数，模拟和推演出作战过程并预测出战争结局，形成最优作战方案。

正是由于高性能计算机在国家发展战略中的重要地位及意义，发达国家将其列为涉及国家核心利益高科技产品，实行技术禁运。因此，中国的高性能计算机必须走自主创新的发展道路。

5.2“天河”高性能计算机的成就

2006年，国家科技部将高性能计算机作为国家发展战略予以实施，“天河”高性能计算机工程正是在这一背景下应运而生的。

在“天河一号”高性能计算机系统取得的众多突破性成就中，最引人注目的是异构融合体系结构技术，由于一颗中央处理器（central processing unit, CPU)的峰值计算处理能力是确定的，构建一个具有超强计算处理能力的超级计算机系统，通常需要使用众多CPU，待建计算机系统总的计算处理能力就等于单颗CPU的计算处理能力乘以CPU的总数。然而，CPU的数量越多，意味着该系统的硬件规模越大，故障概率也就越高。当CPU的总数超过一定数目时，这个计算机系统将会无法使用或无法实现。运行速度达千万亿次/秒以上的高性能计算机系统在设计时就会面临着这样一个严峻问题。

以杨学军院士为首的国防科大“天河”工程团队，以实现运算速度每秒千万亿次以上的高性能计算机系统为目标，创造性地提出将图形处理器（graphics processing unit, GPU)与CPU合理组合，构成异构融合体系结构，并通过软件为GPU 和CPU分配相适应的计算处理任务。原本为加速图形处理而设计的GPU，虽然不像CPU那样用于处理各种复杂计算任务，但对某类特殊的算法却具有比 CPU高出数十倍甚至上百倍的处理能力。2007年，“GPU+CPU” 体系结构设计思想在计算机体系结构国际会议（International Symposium on Computer Architecture, ISCA)上发表，在学术界引起很大反响。然而，要将新的思想成功应用于实践，则需要付出异常艰辛的努力。2009年3月，当异构融合体系结构首次运行使用时，GPU的实测性能仅为其理论峰值的20%左右。“天河”工程团队为解决此技术难题奋战4个月，终于找到优化GPI-I计算程序这一突破口，GPU计算效能最终达到其理论峰值的70%以上，实现了设计要求。

5.3“天河”高性能计算机的意义

“天河一号”高性能计算机的创新，还体现在系统内部的高速互联网络设计。在同行看来，为“天河”系统设计研制高速互联网络既耗费精力又难以成功，利用市售的国外商用网络就可以简单地实现系统内各结点的高速互联。但是，“天河”工程团队认为，唯有创新才能形成自主、自控之优势。他们自主设计的高阶路由芯片和高速网络接口芯片令“天河一号”的接口带宽高于同期市售国外高速互联产品。

2013年6月，国防科大完成的“天河二号”一期 工程采用比“天河一号”更高性能的CPU和GPIJ，并设计研制出更高性能的高速互联网络。“天河二号”期工程实测速度达到每秒3.383亿亿次，比美国计算处理速度最快的高性能计算机“泰坦”（每秒L759亿亿次）快了将近一倍。天河二号超级计算机如图 2所示

然而，“天河二号”一期工程是以美国英特尔公司的处理器芯片为主，自主研制的处理器芯片为辅。20年4月，美国商务部宣布禁止英特尔公司向中国出售高端处理器芯片，并将国家超级计算长沙中心、广州中心、天津中心和国防科大列人出口管制黑名单。美国的 “芯片禁售令”，促使中国加快自主研制的步伐。“天河”工程团队正围绕“天河二号”系统升级和新一代超级计算机研制进行攻关，有望推出基于自主众核加速器的 “天河二号”升级系统，运算速度将提升I倍，达到每秒10亿亿次，实现全部元器件国产化。由此可见，自主创新与科技强国是中国赶超并保持高性能计算机处于国际领先水平的必要前提。

国之重器，待千锤百炼。“天河”高性能计算机集几代人的艰辛努力和奋勇拼搏，终于攀上国际高性能计算机之首。但是，我们必须清醒地认识到，未来中国高性能计算机的发展任重道远，只有确立创新驱动发展战略，建立自主创新机制，提高核心技术的自主创新能力，拓展、深化应用领域，方能在愈加激烈的国际竞争中立于不败之地。

6参考文献

[1] 贝尔纳.D．科学的社会功能．陈体芳 译．北京：商务印书馆，1982：24L

[2] 齐德学．朝鲜战争决策内幕．沈阳：辽宁大学出版社，1991：370

[3] 梁吟藻．回顾过去，展望未来中国科学院计算技术研究所三十年．北京：中国科学院计算技术研究所

[4] 徐祖哲．光明人物：康鹏和中国首台晶体管计算机．光明日报，2008

[5] 赵阳辉，吴迪．银河亿次巨型计算机工程组织管理研究．科技管理研究，2010

[6] 周兴铭，赵阳辉．慈云桂与中国银河机研究群体的发展历程．中国科技史杂志，2005国防科技大学人文与社会科学学院，长沙，410073中央军委装备发展部档案馆，北京，100094国防科技大学指挥军官基础教育学院，长沙，410073

第三篇：石油地质石油勘探论文

第一篇

1石油地质分析测试所使用的技术

在石油地质分析中所使用的技术主要分为有机地化方面和沉积及储盖层方面的的分析技术，其中在有机地化方面所使用的分析技术主要有：岩石超临界提取技术、烃源岩模拟实验技术、有机岩石学分析测试技术、有机同位素分析技术等，通过以上这些分析技术可以有效的对样本中有机质的烃含量及形成烃的能力等进行分析。沉积及储盖层方面的分析技术主要有：储层地球化学研究方法、成岩作用于模拟实验技术、油藏地球化学及油藏注入史研究等，以上这些技术通过对油气资源的存储环境以及岩石的地质分析从而得出油气资源存储的重要信息。

2新的石油地质分析测试技术的发展应用

2.1同位素分析测试技术

通过对勘探样本进行同位素进行分析可以有效的得出沉积有机质母质的类型，从而对油气源的分析对比有着重要意义。在原先的分析中，由于受到时代和技术的限制，造成分析只能局限于烃类及碳类物质的某一方面，但是随着科技的进步以及油气运移过程中的物质分异及同位素的分馏作用，可以使得单体烃同位素的分析得到更为广发的应用，同使用此种技术可以极大的提升在油气资源的划分、油气源对比工作中的精度。而通过使用新技术可以对气态烃的碳同位素特征进行热解模拟实验从而模拟油气资源在地下的存储情况。

2.2轻烃分析测试技术

轻烃分析主要是指对于天然气、原油等的轻烃分析，对于轻烃的成因和开采得益于轻烃测试技术的应用，随着科技的进步和广大科技工作者的不懈努力，现今对于轻烃的分析技术已经较为完善，现今已经形成了油—气—源岩三位一体的对比分类研究能力。其中对于天然气轻烃的指纹分析可以有效的对天然气的来源进行分析，通过对天然气干气使用低温或吸附的方法来得出轻烃，通过对轻烃进行分析可以得出较普通的天然气烃更为全面的数据。而对于原油的轻烃指纹分析则主要是通过对原油轻烃的资料进行分类对比，从而可以对烃类的运移进行研究和对油层的连通性进行对比分析。在以上这些分析技术成功完成了对天然气和石油的轻烃分析以后，在完成对于岩石的轻烃分析则可以实现油、气和岩石三者同位一体的分类，从而实现对于原油和天然气的运移分析以及对于原油油源的分析追踪。现今，我国自主研发的使用特殊的有机溶剂来对岩石中的轻烃进行分离提取可以有效的满足实验室对于烃类物质的分析需要。

2.3对油气资源中的含氮、氧化合物进行分析测试的技术

对于勘探样本中的烷基苯酚以及含氮的化合物进行分布以及所具有的含量进行分析可以有效的得出油气运移以及油气资源的聚集和形成有着重要的意义，其中，含氮类的有机化合物是原油以及油岩中的一种非烃类的化合物，其在原油中的含量较低。由于其在原油中的含量较低，因此在对其进行分离时的难度较大，现今，通过不懈的研究发展出了一种新的通过对色谱和质谱进行过对比分析从而对含氮化合物的成分进行分析，现今使用此种方法已经能够完成对40多种含氮类化合物的分析鉴定。

2.4对于包裹体分析测试技术

流体包裹体热力学研究是一门较为年轻的学科，其是最近20年中发展起来的新技术，其主要是通过对岩石以及矿物中的流体介质的性质进行分析，从而确定烃类物质的运移方向以及存储位置等，为石油的勘探带来方便。结语本文通过对现今所主要使用的石油物质分析技术进行介绍，希望人们能够有所借鉴。

第二篇

1石油地质勘探技术的创新与应用

1.1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术

可膨胀套管技术开发与20世纪80年代，而后在90年代初由壳牌公司提出，可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管，其具有良好的塑性，其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%，同时，在冷做硬化效应下提高自身刚性，可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能，实现一种小尺寸套管钻到底的目标，是复杂的深井能较顺利的钻到目的层，最大限度的降低钻井工作量，从而降低钻井成本，可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革，实现钻更深的直井和更长的大位移井，从而更经济的达到储层，可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层，可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾，使复杂的深井能较顺利的钻到目的层，也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。

1.2做好石油地质勘探新技术的研究工作

加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时，需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变，从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今，石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中，物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等，随着科技的进步与发展，新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用，很高的促进了我国石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展，测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力，使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升，更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来，从而能够极大的降低勘探的成本，同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率，通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。

2结语

现今，随着经济发展的不断加速，对于原油的需求在逐年增加，使得我国的石油勘探面临着重大的压力，因此，做好石油地质勘探技术的研究与开发有着重要的意义，现今，石油地质勘探技术已经演变为多个学科相结合的重要学科，我国需要在石油地质勘探领域继续极大投入，更好的保护我国在油气资源领域的开发工作，保障我国经济的健康发展。

第四篇：光纤检测石油勘探论文

1引言

由于石油钻井下的条件较为复杂，常规的传感器受到了较多的限制。在这种情况下，光纤作为一种新型的传感器体现出其较大的优越性，其基本原理是将通过分析反射光波中的波幅、相位、波长等信息经过得到油井内部的压力温度等信息。其优点是：

（1）信号损耗较低，可实现长距离传播；

（2）使用时间长；

（3）其所需空间较小；

（4）耐高温，其可用于180℃以上的条件下工作；

（5）可以实现分布式分布检测模式，得到不同层面的信息；

（6）光纤检测具有良好的安全性；

（7）灵敏度高。光纤传感器和以电为基础的传统传感器相比，光纤传感能检测0.1rad的相位差，采用干涉型光纤传感器可测非常小的物理量。基于上述几种优点，光纤检测在石油勘探特别是油井中得到了较多的应用和发展。但是，光纤检测在油井中也遇到了很多问题，如安装存活率低，高温高压条件下的传感器精度和灵敏度不满足要求，试验室条件下无法完全模拟油井实际情形等。

2油井压力温度测量系统的优化设计措施

油井下的作业环境是高温高压，常用的电子式传感器在这种条件下无法保证测量数据的精度。为此，油井下常常采用FBG传感器来测量油井下压力及温度等数据。但是采用FBG传感器来布置测量系统也有以下几个问题：

（1）传输光纤的腐蚀性和传感器的探头灵敏度（高温高压条件下）问题；

（2）在液体中产生较大的压力（pressure）-温度（thermal）交叉影响；

（3）井下安装的经验较少，技术难度较大；

（4）资料整理及油井的网络化应用。对此，油井压力温度光纤测量系统优化设计应从几方面解决：

（1）提高传感器的压力敏感性，降低温度敏感性；

（2）提高光纤的耐腐蚀能力；

（3）测量系统的井下安装模型及其注意事项；

（4）资料整理及油井的网络化应用发展。

3结语

本文从提高传感器的压力敏感性，降低温度敏感性、提高光纤的耐腐蚀能力、测量系统的井下安装模型及其注意事项、资料整理及油井的网络化应用发展等4个方面出发给出光纤检测系统的优化措施。在安装光纤检测过程中，特别要注意尽量减少传感器与光源的距离，减少光纤的接头和融接点，进行必要的试验以确定系统的有效性。

第五篇：核测井石油勘探论文

1原理及方法

分别为岩石骨架、纯地层、孔隙流体密度；———为孔隙度。由以式1），2）可知，射线在重元素的散射明显。随介质原子序数的增加，散射射线照射量率也增加，重元素对射线的吸收也更明显。所以，散射射线照射量率随介质原子序数的变化不是单调函数，散射射线最强的元素位置，其等效原子序数与入射射线的能量有直接的关系。对石油测井常见地层，密度可直接用测井密度代替。岩石骨架密度可根据已判明的岩性表中查出。

2模拟散射

侧井测定石油层模拟井（φ100×94cm）的几何结构，测量井从上至下各层依次填充满泥土、煤渣、自来水、石头，厚度依次为18cm、19cm、35cm、22cm（以井底面中心为坐标原点）。放射源（241Am）置于带有准直孔的铅盒中，并保持源与NaI（T）l探测器相对位置不变，探测器外侧放有较厚的铅块，防止放射源一次射线被探测器记录。源与探测器整体，随牵引电缆沿着井的中心轴从上往下依次测量各个位置的散射γ射线强度。

此外，为了验证实验的准确性，还将铀矿石埋入盛水瓶间，模拟为石油层，通过散射测井方法，获得了较满意的结果。通过分析已知的四种物质的等效原子序数及散射射线的计数率知，煤渣层的等效原子序数最小，散射最弱，计数率最低，孔隙度最大。已证明，当介质密度≈1g/cm3时，散射强度达到最大值，即水的散射最明显，计数率最大，孔隙度最小。

因此，可以确定在总长为94cm的井内，0~24cm段为石子层，24~55cm段为水层，55~74cm段为煤渣层，74~94段为泥土层。与模拟测井开始前记录的样品层分布和厚度基本吻合，即可以正确的判断四种物质的分布、厚度、孔隙度等。将铀矿石放入盛水瓶间后，将此部分模拟为石油层（自然界中石油的溶解度很大，石油中溶解有放射性物质铀、氡等），如图3变化，即可确定该石油层的分布，并由此可计算得油层的厚度及孔隙度等。因此，散射测井法确实可较好的应用于石油层的勘探。

3结论

本文通过研究γ射线与物质的相互作用、散射射线与核测井的关系，分析了核测井方法的影响因素（油层的分布、厚度、孔隙度等），并通过模拟散射测井进一步验证了核测井在石油勘探中的重要性，以及该方法的准确性和可靠性，为以后核测井的发展起到了一定的辅助作用。