Énergies renouvelables | Production éco-responsable | Transports innovants | Procédés éco-efficients | Ressources durables

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Pilote Big Data Inversion Sismique

Hery Rakotoarisoa hery.rakotoarisoa@ifpen.fr

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Plan de la présentation

� Le contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du pilote� Le pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismique� Conclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et Perspectives

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Projet pilote mené en collaboration avec Teradata de juin à octobre 2014

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Plan de la présentation

� Le contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du pilote� Le pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismique� Conclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et Perspectives

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Projet pilote mené en collaboration avec Teradata de juin à octobre 2014

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IFP Energies nouvelles� Sa vocation :Sa vocation :Sa vocation :Sa vocation :

� EPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, le EPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, le EPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, le EPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, le transport et l’environnementtransport et l’environnementtransport et l’environnementtransport et l’environnement

� Recherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la création Recherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la création Recherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la création Recherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la création de valeur et la valorisation industrielle des résultats de R&Dde valeur et la valorisation industrielle des résultats de R&Dde valeur et la valorisation industrielle des résultats de R&Dde valeur et la valorisation industrielle des résultats de R&D

� Industriel : vente de licences, de procédés, de logiciels, d’équipements (filiales, Industriel : vente de licences, de procédés, de logiciels, d’équipements (filiales, Industriel : vente de licences, de procédés, de logiciels, d’équipements (filiales, Industriel : vente de licences, de procédés, de logiciels, d’équipements (filiales, participations)participations)participations)participations)

� R&D : projets collaboratifs R&D : projets collaboratifs R&D : projets collaboratifs R&D : projets collaboratifs � Autres : accompagnement PME/ETI dans les écoAutres : accompagnement PME/ETI dans les écoAutres : accompagnement PME/ETI dans les écoAutres : accompagnement PME/ETI dans les éco----industries, industries, industries, industries, eeeessaimagessaimagessaimagessaimage

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IFP Energies nouvelles� E&P : Logiciels E&P : Logiciels E&P : Logiciels E&P : Logiciels OpenFlowOpenFlowOpenFlowOpenFlow Suite commercialisée par Suite commercialisée par Suite commercialisée par Suite commercialisée par BeicipBeicipBeicipBeicip----FranlabFranlabFranlabFranlab

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Les motivations

� Problématiques opérationnelles :Problématiques opérationnelles :Problématiques opérationnelles :Problématiques opérationnelles :� Explosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèles Explosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèles Explosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèles Explosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèles

haute résolution, sismique HR/multi composantes, …haute résolution, sismique HR/multi composantes, …haute résolution, sismique HR/multi composantes, …haute résolution, sismique HR/multi composantes, …� Flux de données : données de production, données de forage, sismique permanente/4D, …Flux de données : données de production, données de forage, sismique permanente/4D, …Flux de données : données de production, données de forage, sismique permanente/4D, …Flux de données : données de production, données de forage, sismique permanente/4D, …� Valorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulation Valorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulation Valorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulation Valorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulation

physique), croiser différents types de donnéesphysique), croiser différents types de donnéesphysique), croiser différents types de donnéesphysique), croiser différents types de données

� Des solutions de rupture :Des solutions de rupture :Des solutions de rupture :Des solutions de rupture :� Gestion des données :Gestion des données :Gestion des données :Gestion des données :

� Optimisation du stockage et de l’accès aux donnéesOptimisation du stockage et de l’accès aux donnéesOptimisation du stockage et de l’accès aux donnéesOptimisation du stockage et de l’accès aux données� Management des données : serveur unique (pas de redondance), intégrité et cohérence des données, Management des données : serveur unique (pas de redondance), intégrité et cohérence des données, Management des données : serveur unique (pas de redondance), intégrité et cohérence des données, Management des données : serveur unique (pas de redondance), intégrité et cohérence des données,

gestion des gestion des gestion des gestion des métamétamétaméta----donnéesdonnéesdonnéesdonnées (infos sur les données), intégration de différents types de données(infos sur les données), intégration de différents types de données(infos sur les données), intégration de différents types de données(infos sur les données), intégration de différents types de données

� Analyse et Traitement des données :Analyse et Traitement des données :Analyse et Traitement des données :Analyse et Traitement des données :� Fonctions d’analyse optimisées : méthodes d’Fonctions d’analyse optimisées : méthodes d’Fonctions d’analyse optimisées : méthodes d’Fonctions d’analyse optimisées : méthodes d’analyticsanalyticsanalyticsanalytics, statistiques, statistiques, statistiques, statistiques� Approches algorithmiques centrées sur les données (inApproches algorithmiques centrées sur les données (inApproches algorithmiques centrées sur les données (inApproches algorithmiques centrées sur les données (in----databasedatabasedatabasedatabase))))

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Des besoins de rupture en termes de performance et d’analyse des données

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Plan de la présentation

� Le contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du pilote� Le pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismique� Conclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et Perspectives

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Projet pilote mené en collaboration avec Teradata de juin à octobre 2014

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Le pilote Inversion Stratigraphique� Objectif Objectif Objectif Objectif : : : : évaluer et démontrer évaluer et démontrer évaluer et démontrer évaluer et démontrer la la la la faisabilité de l’approche sur un périmètre limité faisabilité de l’approche sur un périmètre limité faisabilité de l’approche sur un périmètre limité faisabilité de l’approche sur un périmètre limité

� Potentiel Potentiel Potentiel Potentiel réel pour les opérateurs :réel pour les opérateurs :réel pour les opérateurs :réel pour les opérateurs :� L’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation et L’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation et L’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation et L’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation et

la simulation de réservoirla simulation de réservoirla simulation de réservoirla simulation de réservoir� Explosion du volume de données sismiques : 4D, sismique permanente, ondes converties, Explosion du volume de données sismiques : 4D, sismique permanente, ondes converties, Explosion du volume de données sismiques : 4D, sismique permanente, ondes converties, Explosion du volume de données sismiques : 4D, sismique permanente, ondes converties,

sismique sismique sismique sismique prepreprepre----stackstackstackstack, …, …, …, …� Technologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes de Technologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes de Technologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes de Technologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes de

données données données données � Une version standard «Une version standard «Une version standard «Une version standard « flat fileflat fileflat fileflat file » limitée par le temps de multiples accès I/O » limitée par le temps de multiples accès I/O » limitée par le temps de multiples accès I/O » limitée par le temps de multiples accès I/O � Une Une Une Une version «version «version «version « full memoryfull memoryfull memoryfull memory » limitée » limitée » limitée » limitée par par par par la capacité la capacité la capacité la capacité mémoire des machinesmémoire des machinesmémoire des machinesmémoire des machines

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Le pilote Inversion Stratigraphique� Logiciel Logiciel Logiciel Logiciel InterwellInterwellInterwellInterwell

� Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :� Extraction d’une ondelette sismique Extraction d’une ondelette sismique Extraction d’une ondelette sismique Extraction d’une ondelette sismique ���� Modèle courant, impédance couranteModèle courant, impédance couranteModèle courant, impédance couranteModèle courant, impédance courante� Construction d’un modèle d’Construction d’un modèle d’Construction d’un modèle d’Construction d’un modèle d’impédenceimpédenceimpédenceimpédence a priori (interprétation aux puits, a priori (interprétation aux puits, a priori (interprétation aux puits, a priori (interprétation aux puits,

extrapolation dans le modèle 3D)extrapolation dans le modèle 3D)extrapolation dans le modèle 3D)extrapolation dans le modèle 3D)� Algorithme d’optimisation :Algorithme d’optimisation :Algorithme d’optimisation :Algorithme d’optimisation :

� Optimisation par la méthode du gradient conjuguéOptimisation par la méthode du gradient conjuguéOptimisation par la méthode du gradient conjuguéOptimisation par la méthode du gradient conjugué

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Temps d’exécution

Temps de chargement(initialisation)

pour des cubes de 46 GB

Implementation des calculsin-database

Gain de temps 4x(temps divisé par 4pour cubes de 46 GB, exponentiel)

Gain de temps 8x(temps divisé par 8pour le chargement pour cubes de 46 GB)

500 MB 8.4 GB … 46 GB

TailleTailleTailleTaille des cubesdes cubesdes cubesdes cubes

Full memory

Standard

Teradata

chargt standard chargt Teradata

Standard

Teradata

Gain de temps 2x(temps divisé par 2 pour cubes de 4GB)

La machine de test ne permet pas l’option « Full mem ory » au-delà de 500MB

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Plan de la présentation

� Le contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du piloteLe contexte du pilote� Le pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismiqueLe pilote inversion sismique� Conclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et PerspectivesConclusions et Perspectives

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Projet pilote mené en collaboration avec Teradata de juin à octobre 2014

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Conclusions et perspectivesConclusions sur le Pilote

� Validation de l’approche : rapprocher les calculs au plus proche des donnéesValidation de l’approche : rapprocher les calculs au plus proche des donnéesValidation de l’approche : rapprocher les calculs au plus proche des donnéesValidation de l’approche : rapprocher les calculs au plus proche des données� Confirmation des performances : diminuer drastiquement les imports exports (I/O)Confirmation des performances : diminuer drastiquement les imports exports (I/O)Confirmation des performances : diminuer drastiquement les imports exports (I/O)Confirmation des performances : diminuer drastiquement les imports exports (I/O)� Collaboration réussie : Collaboration réussie : Collaboration réussie : Collaboration réussie : montée en montée en montée en montée en compétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipes

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Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :� Volume :Volume :Volume :Volume :

� Sismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexte Sismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexte Sismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexte Sismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexte exploexploexploexplo� Sismique multiSismique multiSismique multiSismique multi----cubes : réservoirs fracturés (multicubes : réservoirs fracturés (multicubes : réservoirs fracturés (multicubes : réservoirs fracturés (multi----azimuts), anisotropie (multiazimuts), anisotropie (multiazimuts), anisotropie (multiazimuts), anisotropie (multi----

composantes PPcomposantes PPcomposantes PPcomposantes PP----PS), …PS), …PS), …PS), …� Vélocité :Vélocité :Vélocité :Vélocité :

� Sismique 4D, sismique permanente (monitoring)Sismique 4D, sismique permanente (monitoring)Sismique 4D, sismique permanente (monitoring)Sismique 4D, sismique permanente (monitoring)� Calage d’historique contraint par la sismique (production)Calage d’historique contraint par la sismique (production)Calage d’historique contraint par la sismique (production)Calage d’historique contraint par la sismique (production)

� Variété :Variété :Variété :Variété :� AnalyticsAnalyticsAnalyticsAnalytics : interprétation : interprétation : interprétation : interprétation lithosismiquelithosismiquelithosismiquelithosismique, cross, cross, cross, cross----corrélations avec d’autres informationscorrélations avec d’autres informationscorrélations avec d’autres informationscorrélations avec d’autres informations� Calculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoir Calculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoir Calculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoir Calculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoir � Intégration de nouveaux types de données : nouveaux points de vue sur les données, Intégration de nouveaux types de données : nouveaux points de vue sur les données, Intégration de nouveaux types de données : nouveaux points de vue sur les données, Intégration de nouveaux types de données : nouveaux points de vue sur les données,

modèles prédictifs, gestion des incertitudes, …modèles prédictifs, gestion des incertitudes, …modèles prédictifs, gestion des incertitudes, …modèles prédictifs, gestion des incertitudes, …