一种逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震资料成像处理领域，具体涉及一种逆时偏移偏移距域共成像点道 集提取方法。
【背景技术】
[0002] 逆时偏移（Reversetimemigration,RTM)基于双程波动方程，兼具积分法偏移 和单程波偏移的优势，可处理复杂构造和剧烈变速介质的成像问题，在生产中具有广泛的 应用价值。基于逆时偏移的共成像点道集可用于切除叠加、偏移速度分析、AV0分析等。逆 时偏移共成像点道集包括两类，角度域共成像点道集和偏移距域共成像点道集。前者理论 先进，精度高，然而需要在偏移中计算波前方向，大大增大了逆时偏移的计算复杂度和计算 量，算法实现较为困难；后者可由偏移后的炮域成像数据中提取，不必在逆时偏移过程中同 步完成，采用先偏移成像再提取道集的思路，实际生产中更具有可行性和实用性。因此，逆 时偏移的偏移距域共成像点道集应用更为普遍。然而，逆时偏移炮域成像结果数据量巨大， 常规3D工区中该数据量通常可以达到20T以上。提取获得的四维共成像点道集数据量通 常为100G以上，目前工业界常用计算机节点内存一般不超过64G，无法将大量的四维共成 像点道集数据体装入计算机物理内存。现有技术做法是不依赖于计算机内存，单节点逐道 读取磁盘上的海量炮域成像数据，按照每道炮点坐标、成像点坐标确定对应的成像点和偏 移距，从磁盘上共成像点道集数据体中将该成像点和偏移距的数据读出，对应投影叠加后 再将该数据写入共成像点道集数据体，如此每进行一道炮域成像数据的共成像点道集提取 需要3次磁盘I/ 0操作。逆时偏移中通常成像深度点数为1000,20T成像数据体对应约 53亿道地震数据，要完成该数据量的偏移距共成像点道集提取需要进行约159亿次I/ 0 操作，效率非常低，运算非常耗时。这种现有技术很难得到应用和推广。
【发明内容】
[0003] 本发明针对逆时偏移偏移距域共成像点道集提取中I/ 0操作频繁、运算效率低 的问题，提供一种逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，针对逆时偏移炮域成像数据 量过大，单节点逐道提取效率低这一问题，采用多节点并行道集提取的思路；针对计算机 内存不足以存放全部道集数据体的问题，采用数据索引的方式对共成像点道集进行分块提 取，充分利用计算机可用内存，实现了逆时偏移偏移距域共成像点道集的高效率提取。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，包括：
[0006] 每个计算机节点对炮数据进行逆时偏移处理，获得逆时偏移炮域成像数据体，并 将所述该逆时偏移炮域成像数据体存在该计算机节点的本地磁盘上；
[0007] 基于多节点的逆时偏移炮域成像数据的共成像点道集提取。
[0008] 所述每个计算机节点对炮数据进行逆时偏移处理，获得逆时偏移炮域成像数据 体，并将所述该逆时偏移炮域成像数据体存在该计算机节点的本地磁盘上是这样实现的：
[0009] 每个计算机节点在本地磁盘上新建一个存放逆时偏移炮域成像数据体的文件；
[0010] 每个计算机节点在进行逆时偏移计算过程中，对每一炮数据采用互相关成像条件 获得该炮的成像结果；
[0011] 为该炮的成像结果添加道头形成该炮成像数据；
[0012] 将该炮成像数据写入该计算机节点的本地磁盘上的所述存放逆时偏移炮域成像 数据体的文件中；
[0013] 所有炮的成像结果构成所述逆时偏移炮域成像数据体。
[0014] 所述基于多节点的逆时偏移炮域成像数据的共成像点道集提取包括：
[0015] (l)MPI初始化，并行程序开始：启动并行模式，为节点分配进程号；
[0016] (2)从用户填写的作业卡中读入共成像点道集的提取参数和主节点和每个从节点 的最大使用内存；
[0017] (3)主节点在共享磁盘上初始化共成像点道集数据体：写入各道的道头信息，数 值置为零；
[0018] (4)按主节点和从节点的最大使用内存对共成像点道集数据体进行分块；每个从 节点对其本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体创建数据索引，逐道读取道头信息确定该 道数据要投影到的道集位置；
[0019] (5)每个从节点按照数据索引逐块提取共成像点道集，各从节点同时工作，最后得 到完整的共成像点道集；
[0020] (6)MPI并行结束，程序退出。
[0021] 所述步骤（4)中所述每个从节点对其本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体创 建数据索引，逐道读取道头信息确定该道数据要投影到的道集位置是这样实现的：
[0022] 读取本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体中的一道数据的道头信息，获得炮点 坐标和成像点坐标，并按下式计算炮点到成像点的偏移距：
[0023]
【主权项】
1. 一种逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，其特征在于：所述方法包括： 每个计算机节点对炮数据进行逆时偏移处理，获得逆时偏移炮域成像数据体，并将所 述该逆时偏移炮域成像数据体存在该计算机节点的本地磁盘上； 基于多节点的逆时偏移炮域成像数据的共成像点道集提取。
2. 根据权利要求1所述的逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，其特征在于：所 述每个计算机节点对炮数据进行逆时偏移处理，获得逆时偏移炮域成像数据体，并将所述 该逆时偏移炮域成像数据体存在该计算机节点的本地磁盘上是这样实现的： 每个计算机节点在本地磁盘上新建一个存放逆时偏移炮域成像数据体的文件； 每个计算机节点在进行逆时偏移计算过程中，对每一炮数据采用互相关成像条件获得 该炮的成像结果； 为该炮的成像结果添加道头形成该炮成像数据； 将该炮成像数据写入该计算机节点的本地磁盘上的所述存放逆时偏移炮域成像数据 体的文件中； 所有炮的成像结果构成所述逆时偏移炮域成像数据体。
3. 根据权利要求2所述的逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，其特征在于：所 述基于多节点的逆时偏移炮域成像数据的共成像点道集提取包括： (1)MPI初始化，并行程序开始：启动并行模式，为节点分配进程号； (2) 从用户填写的作业卡中读入共成像点道集的提取参数和主节点和每个从节点的最 大使用内存； (3) 主节点在共享磁盘上初始化共成像点道集数据体：写入各道的道头信息，数值置 为零； (4) 按主节点和从节点的最大使用内存对共成像点道集数据体进行分块；每个从节点 对其本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体创建数据索引，逐道读取道头信息确定该道数 据要投影到的道集位置； (5) 每个从节点按照数据索引逐块提取共成像点道集，各从节点同时工作，最后得到完 整的共成像点道集； (6) MPI并行结束，程序退出。
4. 根据权利要求3所述的逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，其特征在于：所 述步骤（4)中所述每个从节点对其本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体创建数据索引， 逐道读取道头信息确定该道数据要投影到的道集位置是这样实现的： 读取本地磁盘上的逆时偏移炮域成像数据体中的一道数据的道头信息，获得炮点坐标 和成像点坐标，并按下式计算炮点到成像点的偏移距：
其中f= (x，_y，z)表示成像点坐标，？ = (^。，7。，2。)表示炮点坐标； 一个共成像点道集数据体有N条线，每条线有M个道集，每个道集有L道；所述成像点 坐标确定该道数据要投影到的共成像点道集数据体的线号和道集号，偏移距确定该道数据 要投影到共成像点道集数据体的道号； 创建数据索引时，所述道集位置包括块号、块内的线号、道集号和道号。
5.根据权利要求4所述的逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，其特征在于：所 述步骤（5)是这样实现的： 从第一块开始,每个从节点按照数据索引从其本地磁盘中读取对应第一块的炮域成像 数据，投影叠加到内存中的对应第一块的共成像点道集数据体上；第一块投影完成后，将各 从节点的对应第一块的共成像点道集数据体进行规约叠加，并由主节点将其写入到共享磁 盘中的共成像点道集文件中；如此重复，完成对各块的处理，得到完整的共成像点道集。
【专利摘要】本发明提供了一种逆时偏移偏移距域共成像点道集提取方法，属于地震资料成像处理领域。本方法包括：每个计算机节点对炮数据进行逆时偏移处理，获得逆时偏移炮域成像数据体，并将所述该逆时偏移炮域成像数据体存在该计算机节点的本地磁盘上；基于多节点的逆时偏移炮域成像数据的共成像点道集提取。本发明克服了计算机内存无法存放全部共成像点道集数据体的缺陷，又充分利用了计算机可用的内存资源，降低了磁盘I/O操作工作量，并将大量的I/O操作由多个节点分担，实现了逆时偏移偏移距域共成像点道集的高效率提取。
【IPC分类】G01V1-28, G01V1-30
【公开号】CN104570077
【申请号】CN201310489545
【发明人】段心标, 刘定进, 方伍宝, 王立歆, 白英哲
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月18日