專利名稱：大面積三維地震數據體快速處理方法
技術領域：
本發明涉及地震勘探資料處理與解釋技術領域，確切地說涉及一種對大面積三維地震數據體的快速處理方法。
背景技術：
隨著CPU技術、高速網絡技術、并行程序設計等技術的進步，計算機集群系統以其用戶投資少、開發周期短、系統造價低、升級容易、擴展性好、資源利用率高等特點，成為地震數據處理主要的硬件平臺，目前地震數據處理應用中發展最快的是PC-LINUX集群。地震數據處理軟件平臺發展的主要特征是使用更加方便，操作更加容易，工作效率更高，功能更強。地震數據處理相應的軟硬件平臺大大地提高了地震數據處理能力和處理周期。對硬件方面而言，包括了存儲系統、計算機計算能力、數據緩存能力及相互之間的數據交換能力的優化。在擁有良好的軟硬件配置的條件下，運用單個計算節點一般可以實現數據的快速計算和交換，但是，隨著地震數據容量快速增大，目前大面積的三維數據體容量達到了 TB 級，單一節點快速計算已經無法滿足生產需求。在此情況下，一般采取將大數據體分成幾大塊，分別對幾個數據體進行數據分析處理，最后再合并這幾塊數據，一定程度上提高了處理效率。但還遠遠不能滿足處理效率需要，而且操作不方便。如公開號為CN101614826A，
公開日為2009年12月30的中國專利文獻公開了一種三維地震數據處理中實現面元均化的方法和裝置。該方法包括獲取三維地震數據道集，并以一定的炮檢距為區間進行劃分；對每一區間內的地震道執行DMO疊加，獲得DMO疊加數據體；對每一 DMO疊加數據體進行缺失地震道的插值補道處理，獲得相應的補道處理數據體； 在一預設方向上，對每一補道處理數據體進行DMO 1處理；將所述DMO 1處理后的數據體組成新的道集，用于后續的疊前時間偏移處理。通過該發明消除了炮檢距、方位角、面元尺寸和地震道覆蓋次數的影響，實現了面元的均化；同時保證了資料的充分利用和后續處理工作量的降低。上述技術方案，在疊前時間偏移處理前能一定程度上提高處理效率，但在疊前階段和疊加階段，對數據的處理效率還是非常緩慢，遠遠不能滿足生產的需求，因此急需開發一種新的處理技術方法，能充分運用節點資源，提高數據I/O效率，最大限度減少節點的閑置率，實現大面積三維數據體快速高效處理，滿足現階段地震勘探的需求。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提出了一種對大面積三維地震數據體的快速處理方法，本方法能有效運用節點資源，提高數據I/O效率，最大限度減少節點的閑置率，數倍地提高大面積三維地震數據處理效率。本發明是通過采用下述技術方案實現的一種大面積三維地震數據體快速處理方法，其特征在于包括地震數據疊前階段處理、 地震數據疊加階段處理和地震數據疊前時間偏移階段處理；
所述地震數據疊前階段處理包括將疊前數據細分成多個處理單元，在細分多個處理單元處理的情況下實現地表一致性振幅及褶積處理；
所述地震數據疊加階段處理包括抽取CMP道集和分單元動校疊加及剩余靜校正處
理；
所述地震數據疊前時間偏移階段處理為根據偏移要求及可用資源進行偏移距選擇、 數據分塊及計算節點定義運用節點及I/O資源。所述將疊前數據細分成多個處理單元采用
1)在一個統一的工區內，將大數據分成幾個區塊，工區下面分成小的處理單元；
2)根據系統配置及數據處理要求合理細分處理單元，一方面考慮系統配置的節點臨時空間大小，另一方面，采取以一束線或幾束線數據為一個處理單元進行預處理；
3)全局參數數據庫是用變量來代替處理流程中的參數，該變量對每一個處理單元有一個對應的值，這個值提前給定。所述在細分多個處理單元處理的情況下實現地表一致性振幅及褶積處理采用
1)分處理單元進行拾取或分析，即按其他預處理時候的處理單元同時進行分別拾取， 實現多節點處理；
2)全工區統一進行分解，在進行分解時全工區只能用一個大作業來實現，必須外掛網絡磁盤，進行數據的計算，該分解過程僅用一個節點處理；
3 )分處理單元進行應用，將分解后的庫應用于數據，分處理單元進行同時運用，在實現地表一致性的前提下實現多節點處理。
所述抽取CMP道集采用
1)細分處理單元，考慮處理單元的數據量的大小以及速度分析控制點的間距來確定處理單元的大小；
2)數據劈分，通過道選擇將屬于某個處理單元范圍內的數據道劈分到同一個數據組
內；
3)同一個數據組內按CMP順序抽道集。與現有技術相比，本發明的有益效果表現在
1、本發明采用地震數據疊前階段處理、地震數據疊加階段處理和地震數據疊前時間偏移階段處理聯合對大面積地震三維數據體進行處理，與現有技術相比，在疊前、疊加和疊前時間便宜階段均進行了提速處理，從而有效地運用了節點資源，提高了數據I/O效率，最大限度地減少了節點的閑置率，數倍地提高了大面積三維地震數據處理效率。2、此外，作為本發明所說的地震數據疊前階段處理，通過上述處理過程的實現，細分處理單元作業并行處理較之現有技術的優點主要體現在
①、所有處理單元同一步處理只需一個作業就可完成，而且一次操作提交完所有處理單元的該步作業，節省了大量的人力資源，考慮到多個作業易出現參數填寫的不一致，如此處理既方便快捷又確保準確性；
②、通過一次操作同時提交所有處理單元的同步作業，系統能根據當前節點的空閑情況自動分配節點，這樣就可以最大限度利用當前的節點資源，使所有的處理單元的同步作業可以同時運行，大大提高了處理計算的效率；
③、實現了所有處理單元同步作業的并行計算，每步作業的全面質量控制就可以盡快高效的進行，特別是每步預處理的疊加剖面質量控制，每個處理單元抽道集的時間分給了每個節點，較之一個大作業數十倍地提高了作業運行時間，縮短了兩步作業之間的的等待時間，壓縮了處理周期，很好地實現了計算節點資源與人力資源的有效結合，提高了處理效率。采用上述方式進行地表一致性處理，極大地提高處理效率體現在以前使用一個節點進行拾取、分解和應用，大量的數據與磁盤交換，一個節點進行大量的數據輸入輸出， 非常耗時；而且由于作業運行時間較長，容易出現作業運行幾天后作業意外終止的情況，作業必須重新運行，造成大量的時間與資源浪費。采用新的方式有效避免了上述情況的發生， 在實現地表一致性的前提下有效提高了處理效率。3、作為本發明所說的地震數據疊加階段處理，通過上述處理過程的實現，與現有技術相比，其優點主要體現在
以前的處理方式，CMP道集抽取一般需要幾天時間，而且如果作業運行中出現網絡問題、節點問題等導致作業異常終止，全部作業又需要重新進行，耗時費力，節點資源極大地浪費。采用新的處理方式后，可以充分運用節點資源，快速高效地進行抽道集，運行速度提高幾十倍。在疊加處理階段，剩余靜校正處理過程中需要進行地表一致性處理，跟預處理階段的地表一致性處理一樣，由于拾取和應用階段采用處理單元進行處理，在節點足夠且正常情況下，一般一次剩余靜校正量的計算半天之內就能完成。既實現了真正的地表一致性處理，又極大地提高了處理效率。4、作為本發明所說的地震數據疊前時間偏移階段處理，通過上述處理過程的實現，與現有技術相比，其優點主要體現在
疊前時間偏移輸入道集為一個偏移距范圍的共偏移距道集，并根據偏移要求及可用資源進行偏移距選擇、數據分塊及計算節點定義。在這種情況下，大面積的三維數據分成了若干個同偏移距范圍的數據進行偏移，單個數據輸入、計算及輸出都較快，且數據不重復，偏移后數據去掉孔徑響應差的道后就可直接疊加，較之輸入CMP道集方式偏移運行效率高數倍，見表1。
權利要求
1.一種大面積三維地震數據體快速處理方法，其特征在于包括地震數據疊前階段處理、地震數據疊加階段處理和地震數據疊前時間偏移階段處理；所述地震數據疊前階段處理包括將疊前數據細分成多個處理單元，在細分多個處理單元處理的情況下實現地表一致性振幅及褶積處理；所述地震數據疊加階段處理包括抽取CMP道集和分單元動校疊加及剩余靜校正處理；所述地震數據疊前時間偏移階段處理為根據偏移要求及可用資源進行偏移距選擇、 數據分塊及計算節點定義運用節點及I/O資源。
2.根據權利要求1所述的大面積三維地震數據體快速處理方法，其特征在于所述將疊前數據細分成多個處理單元采用1)在一個統一的工區內，將大數據分成幾個區塊，工區下面分成小的處理單元；2)根據系統配置及數據處理要求合理細分處理單元，一方面考慮系統配置的節點臨時空間大小，另一方面，采取以一束線或幾束線數據為一個處理單元進行預處理；3)全局參數數據庫是用變量來代替處理流程中的參數，該變量對每一個處理單元有一個對應的值，這個值提前給定。
3.根據權利要求1所述的大面積三維地震數據體快速處理方法，其特征在于所述在細分多個處理單元處理的情況下實現地表一致性振幅及褶積處理采用1)分處理單元進行拾取或分析，即按其他預處理時候的處理單元同時進行分別拾取， 實現多節點處理；2)全工區統一進行分解，在進行分解時全工區只能用一個大作業來實現，必須外掛網絡磁盤，進行數據的計算，該分解過程僅用一個節點處理；3 )分處理單元進行應用，將分解后的庫應用于數據，分處理單元進行同時運用，在實現地表一致性的前提下實現多節點處理。
4.根據權利要求1所述的大面積三維地震數據體快速處理方法，其特征在于所述抽取CMP道集采用1)細分處理單元，考慮處理單元的數據量的大小以及速度分析控制點的間距來確定處理單元的大小；2)數據劈分，通過道選擇將屬于某個處理單元范圍內的數據道劈分到同一個數據組內；3)同一個數據組內按CMP順序抽道集。
全文摘要
本發明公開了一種大面積三維地震數據體快速處理方法，涉及地震勘探資料處理與解釋技術領域，包括地震數據疊前階段處理、地震數據疊加階段處理和地震數據疊前時間偏移階段處理；所述地震數據疊前階段處理包括將疊前數據細分成多個處理單元，在細分多個處理單元處理的情況下實現地表一致性振幅及褶積處理；所述地震數據疊加階段處理包括抽取CMP道集和分單元動校疊加及剩余靜校正處理；所述地震數據疊前時間偏移階段處理為根據偏移要求及可用資源進行偏移距選擇、數據分塊及計算節點定義運用節點及I/O資源。本方法能有效運用節點資源，提高數據I/O效率，最大限度減少節點的閑置率，數倍地提高大面積三維地震數據處理效率。
文檔編號G01V1/28GK102262244SQ20111011065
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者劉曉兵, 吳松翰, 孫建庫, 李德珍, 杜佳駿, 楊忠民, 歐居剛 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司