曙光高性能计算在石油地球物理勘探中的应用

  【天极网服务器频道12月16日消息】石油地球物理勘探(简称石油物探)，一直是高性能计算技术的传统和主要应用领域。随着人类对于油气资源需求的不断提高，油气勘探工作面临的勘探对象不断复杂化，勘探条件日趋恶劣，从而导致对石油地球物理勘探技术的研究与应用不断深化。地球物理技术的发展与应用高度依赖于包括高性能计算技术在内的信息技术的发展。

  地震勘探过程主要由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成，而其中地震数据处理又是整个工期中耗时最长、占用资源最多的一个环节。地震数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界。削弱干扰、提高信噪比和分辨率是地震数据处理的重要目的。根据所需要的反射与不需要的干扰在波形上的不同与差异进行鉴别，可以削弱干扰。震源波形已知时，信号校正处理可以校正波形的变化，以利于反射的追踪与识别。对高次覆盖记录提供的重覆信息进行叠加处理以及速度滤波处理，可以削弱许多类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和共深度点叠加，可消除或减弱多次反射波。统计性反褶积处理有助于消除浅层混响，并使反射波频带展宽，使地震子波压缩，有利于分辨率的提高。地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于提供复杂构造地区的正确地震图像。

  多年来，曙光潜心助力中国石油勘探领域，并取得了长足发展，为中国石油行业全球业务的拓展及整体竞争力的提升贡献了自己的力量。在此过程中，曙光也积累了大量的行业经验，为地球物理勘探的各个环节量身打造了高可靠、高性能的解决方案。

  地震数据采集-曙光石油现场处理系统解决方案

  曙光石油现场处理机是曙光公司最新推出的一套用于地球物理勘探野外作业中的高性能计算机系统，不仅可以完成野外采集作业中的质量监控任务，缩短采集周期，也可以完成简单的地震资料处理、解释工作，对后续的室内精细处理夯实基础。

  石油现场处理机由曙光PHPC服务器、Gridview、Powerconf等系统构成，它采用整体优化的设计，有效降低了系统功耗，再加上其人性化的设计、强大的系统扩展能力、卓越的性价比和计算密度，可以承担更艰巨、复杂的现场处理任务。针对野外现场作业的特点，曙光现场处理机可以随工作大小任意搭配，;一体化设计，配置齐全，适合野外工作环境，并易于搬迁;计算能力强，可以满足小规模三维现场处理需求。与传统部署于采集现场的多台工作站服务器相比，曙光石油现场处理机可提供更有竞争力的整体解决方案。

  地震数据处理-曙光高性能集群系统解决方案

  计算系统采用曙光TC3600/TC4600刀片服务器，具有计算密度高、对机房环境要求低、功耗散热低、管理简单、可靠性高等特点。同时，曙光刀片服务器管理监控高度集成：通过统一的监控界面，监控所有刀片资源，包括机箱电源、风扇、计算刀片、背板、交换机。管理系统整合目前两大监控技术，即IPMI以及KVM (Over IP)，真正实现监视控制一体化。

  网络系统的设计从性能和可靠两个原则出发，采用2套网络。网络配置都考虑了扩展余量，以便系统扩充。网络方案设计充分考虑到了计算节点、存储节点、网络交换机的性能参数，在保证了系统稳定的前提下，使每台设备都能得到最大限度的利用。

  千兆管理网络

  千兆/万兆计算网络(全线速，无阻塞)

  存储系统的设计考虑到石油勘探地震资料处理是一种数据密集型和计算密集型相结合的应用，对计算和I/O 的处理能力都有很高的要求。大规模集群计算节点如果无法获得高速率的数据传输性能，则能够进行并发计算的节点效率非常有限，会导致集群系统的CPU 使用率只有10%~50%，严重制约计算能力的发挥。同时，随着地震物探高新技术的快速发展，大数据体三维甚至四维项目越来越多，数据量越来越大，处理的单个数据文件也越来越大(有时原始连片数据能达到10TB 以上!)。因此，存储系统必须管理庞大的空间和数据内容。这就要求存储系统的维护必须非常简便，并提供丰富但操作简单的数据管理功能，通常情况下无需通过专业人员进行操作和维护。存储系统还必须满足很高可靠性，并且能够集成多种数据保护和业务连续性的方案。因此配备了曙光高性能的Parastor分布式存储系统，并通过万兆网络为计算节点提供数据访问。