IFPEN - Institut Français Petrole - run an E&P Big Data pilot on seismic inversion. IFPEN did a pilot presentation at SPE Student Chapter event at Ecole des Mines Paris on Nov.18th 2014

1. 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
2
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
3
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, leEPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, leEPIC : acteur public de la recherche et de la formation dans l’énergie, leEPIC : 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 créationRecherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la créationRecherche appliquée, innovation : modèle économique fondé sur la créationRecherche 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 collaboratifsR&D : projets collaboratifsR&D : projets collaboratifsR&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
4

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IFP Energies nouvelles
E&P : LogicielsE&P : LogicielsE&P : LogicielsE&P : Logiciels OpenFlowOpenFlowOpenFlowOpenFlow Suite commercialisée parSuite commercialisée parSuite commercialisée parSuite 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, modèlesExplosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèlesExplosion des volumes de données : multitude des données de puits dans le non conventionnel, modèlesExplosion 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 (≠ simulationValorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulationValorisation des données : optimisation des incertitudes, modèles guidés par les données (≠ simulationValorisation 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 desgestion desgestion desgestion 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))))
6
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
ObjectifObjectifObjectifObjectif :::: évaluer et démontrerévaluer et démontrerévaluer et démontrerévaluer et démontrer lalalala faisabilité de l’approche sur un périmètre limitéfaisabilité de l’approche sur un périmètre limitéfaisabilité de l’approche sur un périmètre limitéfaisabilité de l’approche sur un périmètre limité
PotentielPotentielPotentielPotentiel 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 etL’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation etL’inversion sismique constitue un lien privilégié des données sismiques avec la caractérisation etL’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,
sismiquesismiquesismiquesismique prepreprepre----stackstackstackstack, …, …, …, …
Technologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes deTechnologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes deTechnologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes deTechnologie existante qui présente des limitations opérationnelles liées aux volumes de
donnéesdonnéesdonnéesdonnées
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
UneUneUneUne version «version «version «version « full memoryfull memoryfull memoryfull memory » limitée» limitée» limitée» limitée parparparpar la capacitéla capacitéla capacitéla capacité mémoire des machinesmémoire des machinesmémoire des machinesmémoire des machines
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Le pilote Inversion Stratigraphique
LogicielLogicielLogicielLogiciel InterwellInterwellInterwellInterwell
Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :Modules d’interprétation :
Extraction d’une ondelette sismiqueExtraction d’une ondelette sismiqueExtraction d’une ondelette sismiqueExtraction 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 calculs
in-database
Gain de temps 4x
(temps divisé par 4
pour cubes de 46 GB,
exponentiel)
Gain de temps 8x
(temps divisé par 8
pour 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 memory » 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 perspectives
Conclusions 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 enmontée enmontée enmontée en compétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipescompétence réciproque des équipes
12
Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :Perspectives immédiates :
Volume :Volume :Volume :Volume :
Sismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexteSismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexteSismique haute résolution, inversion stratigraphique en contexteSismique 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 réservoirCalculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoirCalculs d’attributs sismiques pour compléter des méthodologies réservoirCalculs 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, …