专利名称：大面积三维地震数据体快速处理方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探资料处理与解释技术领域，确切地说涉及一种对大面积三维地震数据体的快速处理方法。
背景技术：
随着CPU技术、高速网络技术、并行程序设计等技术的进步，计算机集群系统以其用户投资少、开发周期短、系统造价低、升级容易、扩展性好、资源利用率高等特点，成为地震数据处理主要的硬件平台，目前地震数据处理应用中发展最快的是PC-LINUX集群。地震数据处理软件平台发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，功能更强。地震数据处理相应的软硬件平台大大地提高了地震数据处理能力和处理周期。对硬件方面而言，包括了存储系统、计算机计算能力、数据缓存能力及相互之间的数据交换能力的优化。在拥有良好的软硬件配置的条件下，运用单个计算节点一般可以实现数据的快速计算和交换，但是，随着地震数据容量快速增大，目前大面积的三维数据体容量达到了 TB 级，单一节点快速计算已经无法满足生产需求。在此情况下，一般采取将大数据体分成几大块，分别对几个数据体进行数据分析处理，最后再合并这几块数据，一定程度上提高了处理效率。但还远远不能满足处理效率需要，而且操作不方便。如公开号为CN101614826A，
公开日为2009年12月30的中国专利文献公开了一种三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置。该方法包括获取三维地震数据道集，并以一定的炮检距为区间进行划分；对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；对每一 DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体； 在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO 1处理；将所述DMO 1处理后的数据体组成新的道集，用于后续的叠前时间偏移处理。通过该发明消除了炮检距、方位角、面元尺寸和地震道覆盖次数的影响，实现了面元的均化；同时保证了资料的充分利用和后续处理工作量的降低。上述技术方案，在叠前时间偏移处理前能一定程度上提高处理效率，但在叠前阶段和叠加阶段，对数据的处理效率还是非常缓慢，远远不能满足生产的需求，因此急需开发一种新的处理技术方法，能充分运用节点资源，提高数据I/O效率，最大限度减少节点的闲置率，实现大面积三维数据体快速高效处理，满足现阶段地震勘探的需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种对大面积三维地震数据体的快速处理方法，本方法能有效运用节点资源，提高数据I/O效率，最大限度减少节点的闲置率，数倍地提高大面积三维地震数据处理效率。本发明是通过采用下述技术方案实现的一种大面积三维地震数据体快速处理方法，其特征在于包括地震数据叠前阶段处理、 地震数据叠加阶段处理和地震数据叠前时间偏移阶段处理；
所述地震数据叠前阶段处理包括将叠前数据细分成多个处理单元，在细分多个处理单元处理的情况下实现地表一致性振幅及褶积处理；
所述地震数据叠加阶段处理包括抽取CMP道集和分单元动校叠加及剩余静校正处
理；
所述地震数据叠前时间偏移阶段处理为根据偏移要求及可用资源进行偏移距选择、 数据分块及计算节点定义运用节点及I/O资源。所述将叠前数据细分成多个处理单元采用
1)在一个统一的工区内，将大数据分成几个区块，工区下面分成小的处理单元；
2)根据系统配置及数据处理要求合理细分处理单元，一方面考虑系统配置的节点临时空间大小，另一方面，采取以一束线或几束线数据为一个处理单元进行预处理；
3)全局参数数据库是用变量来代替处理流程中的参数，该变量对每一个处理单元有一个对应的值，这个值提前给定。所述在细分多个处理单元处理的情况下实现地表一致性振幅及褶积处理采用
1)分处理单元进行拾取或分析，即按其他预处理时候的处理单元同时进行分别拾取， 实现多节点处理；
2)全工区统一进行分解，在进行分解时全工区只能用一个大作业来实现，必须外挂网络磁盘，进行数据的计算，该分解过程仅用一个节点处理；
3 )分处理单元进行应用，将分解后的库应用于数据，分处理单元进行同时运用，在实现地表一致性的前提下实现多节点处理。
所述抽取CMP道集采用
1)细分处理单元，考虑处理单元的数据量的大小以及速度分析控制点的间距来确定处理单元的大小；
2)数据劈分，通过道选择将属于某个处理单元范围内的数据道劈分到同一个数据组
内；
3)同一个数据组内按CMP顺序抽道集。与现有技术相比，本发明的有益效果表现在
1、本发明采用地震数据叠前阶段处理、地震数据叠加阶段处理和地震数据叠前时间偏移阶段处理联合对大面积地震三维数据体进行处理，与现有技术相比，在叠前、叠加和叠前时间便宜阶段均进行了提速处理，从而有效地运用了节点资源，提高了数据I/O效率，最大限度地减少了节点的闲置率，数倍地提高了大面积三维地震数据处理效率。2、此外，作为本发明所说的地震数据叠前阶段处理，通过上述处理过程的实现，细分处理单元作业并行处理较之现有技术的优点主要体现在
①、所有处理单元同一步处理只需一个作业就可完成，而且一次操作提交完所有处理单元的该步作业，节省了大量的人力资源，考虑到多个作业易出现参数填写的不一致，如此处理既方便快捷又确保准确性；
②、通过一次操作同时提交所有处理单元的同步作业，系统能根据当前节点的空闲情况自动分配节点，这样就可以最大限度利用当前的节点资源，使所有的处理单元的同步作业可以同时运行，大大提高了处理计算的效率；
③、实现了所有处理单元同步作业的并行计算，每步作业的全面质量控制就可以尽快高效的进行，特别是每步预处理的叠加剖面质量控制，每个处理单元抽道集的时间分给了每个节点，较之一个大作业数十倍地提高了作业运行时间，缩短了两步作业之间的的等待时间，压缩了处理周期，很好地实现了计算节点资源与人力资源的有效结合，提高了处理效率。采用上述方式进行地表一致性处理，极大地提高处理效率体现在以前使用一个节点进行拾取、分解和应用，大量的数据与磁盘交换，一个节点进行大量的数据输入输出， 非常耗时；而且由于作业运行时间较长，容易出现作业运行几天后作业意外终止的情况，作业必须重新运行，造成大量的时间与资源浪费。采用新的方式有效避免了上述情况的发生， 在实现地表一致性的前提下有效提高了处理效率。3、作为本发明所说的地震数据叠加阶段处理，通过上述处理过程的实现，与现有技术相比，其优点主要体现在
以前的处理方式，CMP道集抽取一般需要几天时间，而且如果作业运行中出现网络问题、节点问题等导致作业异常终止，全部作业又需要重新进行，耗时费力，节点资源极大地浪费。采用新的处理方式后，可以充分运用节点资源，快速高效地进行抽道集，运行速度提高几十倍。在叠加处理阶段，剩余静校正处理过程中需要进行地表一致性处理，跟预处理阶段的地表一致性处理一样，由于拾取和应用阶段采用处理单元进行处理，在节点足够且正常情况下，一般一次剩余静校正量的计算半天之内就能完成。既实现了真正的地表一致性处理，又极大地提高了处理效率。4、作为本发明所说的地震数据叠前时间偏移阶段处理，通过上述处理过程的实现，与现有技术相比，其优点主要体现在
叠前时间偏移输入道集为一个偏移距范围的共偏移距道集，并根据偏移要求及可用资源进行偏移距选择、数据分块及计算节点定义。在这种情况下，大面积的三维数据分成了若干个同偏移距范围的数据进行偏移，单个数据输入、计算及输出都较快，且数据不重复，偏移后数据去掉孔径响应差的道后就可直接叠加，较之输入CMP道集方式偏移运行效率高数倍，见表1。
权利要求
1.一种大面积三维地震数据体快速处理方法，其特征在于包括地震数据叠前阶段处理、地震数据叠加阶段处理和地震数据叠前时间偏移阶段处理；所述地震数据叠前阶段处理包括将叠前数据细分成多个处理单元，在细分多个处理单元处理的情况下实现地表一致性振幅及褶积处理；所述地震数据叠加阶段处理包括抽取CMP道集和分单元动校叠加及剩余静校正处理；所述地震数据叠前时间偏移阶段处理为根据偏移要求及可用资源进行偏移距选择、 数据分块及计算节点定义运用节点及I/O资源。
2.根据权利要求1所述的大面积三维地震数据体快速处理方法，其特征在于所述将叠前数据细分成多个处理单元采用1)在一个统一的工区内，将大数据分成几个区块，工区下面分成小的处理单元；2)根据系统配置及数据处理要求合理细分处理单元，一方面考虑系统配置的节点临时空间大小，另一方面，采取以一束线或几束线数据为一个处理单元进行预处理；3)全局参数数据库是用变量来代替处理流程中的参数，该变量对每一个处理单元有一个对应的值，这个值提前给定。
3.根据权利要求1所述的大面积三维地震数据体快速处理方法，其特征在于所述在细分多个处理单元处理的情况下实现地表一致性振幅及褶积处理采用1)分处理单元进行拾取或分析，即按其他预处理时候的处理单元同时进行分别拾取， 实现多节点处理；2)全工区统一进行分解，在进行分解时全工区只能用一个大作业来实现，必须外挂网络磁盘，进行数据的计算，该分解过程仅用一个节点处理；3 )分处理单元进行应用，将分解后的库应用于数据，分处理单元进行同时运用，在实现地表一致性的前提下实现多节点处理。
4.根据权利要求1所述的大面积三维地震数据体快速处理方法，其特征在于所述抽取CMP道集采用1)细分处理单元，考虑处理单元的数据量的大小以及速度分析控制点的间距来确定处理单元的大小；2)数据劈分，通过道选择将属于某个处理单元范围内的数据道劈分到同一个数据组内；3)同一个数据组内按CMP顺序抽道集。
全文摘要
本发明公开了一种大面积三维地震数据体快速处理方法，涉及地震勘探资料处理与解释技术领域，包括地震数据叠前阶段处理、地震数据叠加阶段处理和地震数据叠前时间偏移阶段处理；所述地震数据叠前阶段处理包括将叠前数据细分成多个处理单元，在细分多个处理单元处理的情况下实现地表一致性振幅及褶积处理；所述地震数据叠加阶段处理包括抽取CMP道集和分单元动校叠加及剩余静校正处理；所述地震数据叠前时间偏移阶段处理为根据偏移要求及可用资源进行偏移距选择、数据分块及计算节点定义运用节点及I/O资源。本方法能有效运用节点资源，提高数据I/O效率，最大限度减少节点的闲置率，数倍地提高大面积三维地震数据处理效率。
文档编号G01V1/28GK102262244SQ20111011065
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者刘晓兵, 吴松翰, 孙建库, 李德珍, 杜佳骏, 杨忠民, 欧居刚 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司