全波形反演并行计算方法及系统技术方案

公开了一种全波形反演并行计算方法及系统。该方法可以包括：基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件；基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果；以及基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型，其中，所述自动作业控制包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。

Full waveform inversion and parallel computing method and system

A full waveform inversion parallel computing method and system is presented. The method can include seismic data acquisition based on the acquisition of shot point data, and then obtain the status file parallel computation of the state records the shot point data; the parallel state file based on automatic operation control, calculation of full waveform inversion item of the shot point data, get the full waveform inversion project results the shot point data; and based on the full waveform inversion project shot data update rate model, obtain the full waveform inversion model, wherein, the automatic operation control includes the parallel state based file access to a number of the shot point data calculation by the calculation of the computing nodes; waveform inversion project node calculation of the state for the shot point data of the unfinished calculation, and calculate the completion state of the shot change calculated data for the completion of.

【技术实现步骤摘要】
全波形反演并行计算方法及系统
本专利技术涉及石油勘探应用中的地震资料成像
，更具体地，涉及一种基于自动作业控制的全波形反演并行计算方法及系统。
技术介绍
全波形反演是地震波建模成像中的关键和前沿技术，由于它的计算量非常巨大，通常需要依赖大型高性能计算机集群的并行计算来实现，因此怎样实现全波形反演的并行计算，并使得并行效率得到充分利用，成为人们实现全波形反演技术的关键技术难点。目前所有公开的全波形反演并行计算实现方案，都是采用MPI技术，通过计算机节点间的实时通讯交换信息来实现。专利技术人发现，在实际应用中，MPI技术存在一些问题，比如大规模并行计算效率低下、稳定性差、硬件成本高、不支持异构设备等。因此，有必要开发一种高效稳定的全波形反演并行计算方法及系统。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种全波形反演并行计算方法及系统，其能够通过自动作业控制，使计算节点根据炮点数据不同的计算状态进行计算，实现一种高效稳定的全波形反演并行计算方法。根据本专利技术的一方面，提出了一种全波形反演并行计算方法。该方法可以包括以下步骤：基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件；基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果；以及基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型，其中，所述自动作业控制包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。根据本专利技术的另一方面，提出了一种全波形反演并行计算系统，所述系统可以包括：用来基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件的单元；用来基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果的单元；以及用来基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型的单元，其中，所述自动作业控制包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。本专利技术的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的全波形反演并行计算方法的步骤的流程图。图2示出了根据本专利技术的一个实施方式的炮点数据的并行状态文件的示意图。图3a及图3b分别示出了根据本专利技术的一个实施方式的全波形反演并行计算方法的示意图。图4a及图4b分别示出了根据现有技术的一种计算方法的示意图。图5a及图5b分别示出了根据现有技术的另一种计算方法的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。实施方式1图1示出了根据本专利技术的全波形反演并行计算方法的步骤的流程图。在该实施方式中，根据本专利技术的全波形反演并行计算方法可以包括：步骤101，基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件；步骤102，基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果；以及步骤103基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型，其中，所述自动作业控制可以包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。该实施例通过自动作业控制，使计算节点根据炮点数据不同的计算状态进行计算，实现一种高效稳定的全波形反演并行计算。下面详细说明根据本专利技术的全波形反演并行计算方法的具体步骤。获取炮点数据的并行状态文件在一个示例中，可以基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件。其中，炮点数据的计算状态可以包括：完成和未完成，具体地，未完成可以包括：未计算、1节点计算、2节点计算、……、n节点计算、n+1节点计算、……，其中，n可以为2、3、……、N-1，N可以为计算节点的数量。例如，计算节点的数量可以为3个，炮点数据的计算状态可以包括：完成、未计算、1节点计算、2节点计算、3节点计算。图2示出了根据本专利技术的一个实施方式的炮点数据的并行状态文件的示意图。该并行状态文件用来记录每一次并行计算过程中的每一个炮点数据的计算状态。如图2所示，炮点数据的数量可以为20个，计算节点的数量可以为3个。炮点数据的计算状态为完成可以记录为done，炮点数据的计算状态为未计算可以记录为untouched，炮点数据的计算状态为1节点计算可以记录为1sttry，炮点数据的计算状态为2节点计算可以记录为2ndtry。自动作业控制计算在一个示例中，可以基于并行状态文件，进行自动作业控制，可以计算炮点数据的全波形反演项目，可以获得炮点数据的全波形反演项目结果。在一个示例中，炮点数据的全波形反演项目可以包括炮点数据的梯度与线性搜索。在一个示例中，自动作业控制可以包括：基于并行状态文件，计算节点可以获取炮点数据的计算状态；计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据的全波形反演项目可以进行计算，并在计算完成后可以更改炮点数据的计算状态为完成。图3a及图3b示出了根据本专利技术的一个实施方式的全波形反演并行计算的流程及示意图。如图3a所示，计算节点可以为3个，分别为A、B、C，炮点数据的数量可以为20个。计算节点C的计算效率可以为计算节点A或B的两倍。计算节点A可以获取炮点数据1的计算状态为untouched，计算节点A可以对炮点数据1的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后可以更改炮点数据1的计算状态为done；计算节点B可以获取炮点数据2的计算状态为untouched，计算节点B可以对炮点数据2的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后可以更改炮点数据2的计算状态为done；计算节点C可以获取炮点数据3的计算状态为untouched，计算节点C可以对炮点数据3的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后可以更改炮点数据3的计算状态为done；计算节点C可以获取炮点数据4的计算状态为untouched，计算节点C可以对炮点数据4的全波形反演项目进行计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全波形反演并行计算方法，包括：基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件；基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果；以及基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型，其中，所述自动作业控制包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；以及所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。

【技术特征摘要】
1.一种全波形反演并行计算方法，包括：基于所采集的地震资料，获取炮点数据，进而获取记录所述炮点数据的计算状态的并行状态文件；基于所述并行状态文件，进行自动作业控制，计算所述炮点数据的全波形反演项目，获得所述炮点数据的全波形反演项目结果；以及基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型，其中，所述自动作业控制包括：基于所述并行状态文件，由计算节点获取多个所述炮点数据的计算状态；以及所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并在计算完成后更改所述炮点数据的计算状态为完成。2.根据权利要求1所述的全波形反演并行计算方法，所述炮点数据的全波形反演项目包括所述炮点数据的梯度与线性搜索。3.根据权利要求1所述的全波形反演并行计算方法，其中，所述炮点数据的计算状态为未完成包括：未计算、1节点计算、2节点计算、……、n节点计算、n+1节点计算、……，其中，n为2、3、……、N-1，N为所述计算节点的数量。4.根据权利要求3所述的全波形反演并行计算方法，其中，所述计算节点对计算状态为未完成的所述炮点数据进行计算包括：在所述炮点数据的计算状态为未计算的情况下，所述计算节点对所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并将所述炮点数据的计算状态改变为1节点计算；在所述炮点数据的计算状态为1节点计算的情况下，所述计算节点对所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并将所述炮点数据的计算状态改变为2节点计算；在所述炮点数据的计算状态为n节点计算的情况下，所述计算节点对所述炮点数据的全波形反演项目进行计算，并将所述炮点数据的计算状态改变为n+1节点计算。5.根据权利要求1所述的全波形反演并行计算方法，其中，所述基于所述炮点数据的全波形反演项目结果更新速度模型，获得全波形反演模型包括：在所述速度模型的更新次数未达到指定次数的情况下，将按照更新后的所述速度模型继续进行所述全波形反演并行计算；在所述速度模型的更新次数达到指定次数的情况下，将最后一次更新的速度模型作为最终速度模型，进而获得全波形反演模型，其中，所述指定次数为人为设定的并行计算的总次数。6.一种全...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成宏，董宁，陈业全，魏哲枫，刘玉金，徐蔚亚，张春涛，高鸿，庞海玲，张建伟，罗明秋，
申请(专利权)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勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11