[發明專利]一種并行壓縮海量地震數據的方法

無效

• 申請號: 201310570935.9
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103605159A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 謝凱;文暢;伍鵬;阮寧君;夏巍
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 熊成香

技術領域：

本發明涉及一種并行壓縮海量地震數據的方法，屬石油地震勘探數據處理技術領域。

背景技術：

在地球物理領域，地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一。它是用人工的方法激發地震波，并用地震勘探儀器把大地的震動記錄在磁帶上，然后用計算機對野外獲得的數據進行處理，從而得到有關地下構造和巖性的信息及油氣信息。作為石油勘探的首要的環節，地震勘探采集的數據量十分龐大，其數量通常都以TB計。地震數據是描述地下復雜構造的大容量數據，隨著三維高分辨率勘探的發展，地震勘探所需的測線和道數越來越多，精度也越來越高，時間采樣間隔已達到0.25毫秒，有的工區野外采集的數據能達到幾十億兆甚至幾百億兆字節；另外一方面，由于采用相干體、波阻抗、三瞬等多種三維屬性體和眾多沿層地震屬性及儲層參數，對于油藏精細描述，其地震解釋數據量還要在原基礎上增加10倍之多。地震數據的記錄通常使用專用的磁帶，一個完整的地震勘探作業所需要的數據記錄磁帶的數量也十分龐大的，運送起來十分不便。人造地球衛星為地震數據的傳送提供了一個快速安全的傳輸工具，但租用衛星線路的費用十分昂貴，而且占用的通信資源過大，不是一個經濟、實用的地震數據傳輸手段。

由于勘測得到的地震數據量巨大，在進行海量地震數據壓縮時所產生的計算量也十分龐大，以往的海量地震數據壓縮都只能通過配置強大的超級計算機或專業圖形工作站去完成，而超級計算機或專業圖形工作站造價都比較昂貴，使用起來也不方便，因此，如何將龐大的地震數據進行有效的、高比例的無損壓縮和傳輸是一個亟待解決的問題。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種并行壓縮海量地震數據的方法，將三維地震數據進行轉換得到地震數據體數據，并對地震數據體數據進行分解和二次分解、采用視覺感知模型進行并行壓縮，大大提高了地震數據的壓縮速度，節約了運行成本，具有使用方便，經濟效益好的特點。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的。

本發明所提供的一種并行壓縮海量地震數據的方法，包括如下步驟：

1、將三維地震數據轉換為地震數據體數據：

通過CPU中央處理器，將三維地震數據進行轉換，得到地震數據體數據；

所述的對三維地震數據進行轉換，是將每一個采樣點獲得的三維地震數據轉換成一個體素，每一個體素有一個對應的采樣點得到的三維地震數據的振幅值；

對一個區域進行勘探時，選擇該區域的多個地點進行數據采集，每個地點為一個地震道，通過地震勘探儀器在該地點進行數據采集，用垂直于水平面向下的多個采樣點來記錄大地的震動，并存儲到磁帶上，每一個地震道被轉換成一個體素道，多個體素道即為地震數據體數據；

2、將地震數據體數據分解為地震數據子塊：

根據計算機內存的大小，將地震數據體數據分解為地震數據子塊，并將其讀入計算機內存中；

所述的將地震數據體數據分解為地震數據子塊，是將地震數據體數據采用八叉樹的結構進行2×2×2的分解，分成地震數據子塊，使八叉樹的每一個結點對應一個相應的地震數據子塊，各地震數據子塊存入磁盤中備用；

當地震數據子塊屬于下列3種情況時，對地震數據子塊按八叉樹結構進行再次分解；

①地震數據子塊中體素的一致性小于用戶所確定的臨界值；

②地震數據子塊的數值大于計算機內存的數值；

③地震數據子塊的數值大于用戶所確定的最小地震數據子塊的數值；

所述的地震數據子塊中體素的一致性是指地震數據子塊中體素的相似性；

3、將地震數據子塊分解為地震數據分塊：

根據計算機顯存的大小，將地震數據子塊分解為地震數據分塊，并將其讀入計算機顯存中；

所述的將地震數據子塊分解為地震數據分塊，是將地震數據子塊數據采用八叉樹的結構進行2×2×2的分解，分成地震數據分塊，使八叉樹的每一個結點對應一個相應的地震數據分塊，以得到更小的數據塊，并將其讀入計算機顯存中；

當地震數據分塊屬于下列3種情況時，對地震數據分塊按八叉樹結構進行再次分解；

①地震數據分塊中體素的一致性小于用戶所確定的臨界值；

②地震數據分塊的數值大于計算機顯存的數值；

③地震數據分塊的數值大于用戶所確定的最小地震數據分塊的數值；

所述的地震數據分塊中體素的一致性是指地震數據分塊中體素的相似性；

4、將地震數據分塊采用視覺感知模型進行處理：

在顯存中，采用視覺感知模型，將地震數據分塊分解為強邊、細節和平滑三種不同特性的部分；