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本文是一篇暑假社會實踐論文格式范文,實踐目的:通過走進東方物探公司,找到所學(xué)知識和實際應(yīng)用的結(jié)合點,增強學(xué)習(xí)的動力和自信心;同時充分認(rèn)識自身知識儲備的不足之處,在以后的學(xué)習(xí)中更夠更加有的放矢的進行自我的培養(yǎng)和規(guī)劃。暑假社會實踐目的:通過走進東方物探公司,找到所學(xué)知識和實際應(yīng)用的結(jié)合點,增強學(xué)習(xí)的動力和自信心;同時充分認(rèn)識自身知識儲備的不足之處,在以后的學(xué)習(xí)中更夠更加有的放矢的進行自我的培養(yǎng)和規(guī)劃。
相關(guān)背景:東方地球物理公司是以地球物理勘探業(yè)務(wù)為主體,集物探主業(yè)、多元開發(fā)、旅游接待、公共事業(yè)為一體的跨國經(jīng)營企業(yè)。主要從事國內(nèi)外陸地、淺海地震勘探及綜合物化探采集、處理、解釋,以及與地球物理(化學(xué))勘探有關(guān)的技術(shù)及裝備研發(fā)、產(chǎn)品研制、技術(shù)引進與產(chǎn)品銷售,國內(nèi)外技術(shù)工程承包與勞務(wù)輸出等。兼營物探監(jiān)理,旅游賓館服務(wù),通訊及工程服務(wù),建筑工程及安裝,物業(yè)管理、服務(wù)及經(jīng)營等。
活動時間:2010年8月17日——18日
活動地點:涿州市中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
參加人員:XXX
帶隊老師:XXX
摘要:本次走進中石油東方物理公司的社會實踐,我們了解到高性能計算機在石油行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、地震資料處理軟件的應(yīng)用、地震資料的處理技術(shù),觀摩了大型計算機“曙光”的運行并深入了解了地震數(shù)據(jù)采集過程中的野外作業(yè)和儀器制造等相關(guān)的專業(yè)知識。同學(xué)們普遍表示增長見識的同時增強了對所學(xué)專業(yè)的信心,深刻地認(rèn)識到數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ)和核心,而面對日新月異的軟件開發(fā)市場,學(xué)習(xí)能力以及思維方式的培養(yǎng)和提高則是必不可少的。
暑假社會實踐內(nèi)容:
一、 實踐準(zhǔn)備
到達東方物探公司之前,同學(xué)們通過查閱書籍和搜索網(wǎng)絡(luò)兩種手段對此行的學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點進行了準(zhǔn)備,對于一些相關(guān)的存疑問題準(zhǔn)備好現(xiàn)場提問有關(guān)的專家,資料的收集包括以下四點:
1、高性能計算機在石油行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
【1】高性能計算機群主要解決大規(guī)??茖W(xué)問題的計算和海量數(shù)據(jù)的處理,如科學(xué)研究、氣象預(yù)報、計算模擬、軍事研究、CFD/CAE、生物制藥、基因測序、圖像處理等等。 是計算機科學(xué)的一個分支,研究并行算法和開發(fā)相關(guān)軟件【1】在石油的區(qū)域普查和構(gòu)造帶勘探兩大階段中,需要面對和處理相當(dāng)繁重的數(shù)據(jù)資料,這就要求計算機的運算速度達到非常高的運算速度,同時相關(guān)軟件的開發(fā)也對計算機硬件的提高提出了迫切的需求,這就要求廣大致力于硬件開發(fā)的人員不斷找出提升計算機運算速度的方法,那么,到底是什么制約著計算機速度的提升呢?計算機硬件的發(fā)展又要從哪些方面下手呢?我們同學(xué)提出了諸如此類的問題。
2、地震處理軟件及方法的應(yīng)用
經(jīng)過測量及運算的相關(guān)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過相關(guān)軟件的加工才能得到更高質(zhì)量、可靠的地震信息,而軟件的開發(fā)必然要涉及相關(guān)的算法,這可以說是與本專業(yè)最最密切相關(guān)的問題了,通過查詢資料,現(xiàn)階段的地震處理軟件和技術(shù)主要有:
1) 疊前處理軟件:GaoEast,GeoCluster
2) 數(shù)據(jù)分析技術(shù)、靜校正技術(shù)、疊前后去噪技術(shù)、振幅處理技術(shù)、反褶積技 術(shù)、 速度分析技術(shù)、分次波壓制技術(shù)、DMO技術(shù)、規(guī)則化技術(shù)、分方位處理技術(shù)、疊前時間偏移技術(shù)和疊前深度偏移技術(shù)
這些軟件和技術(shù)的應(yīng)用到底與本專業(yè)的知識有什么聯(lián)系呢?同學(xué)們希望在專家的介紹下解開自己的疑惑。
3、石油勘探
所謂石油勘探,就是為了尋找和查明油氣資源,而利用各種勘探手段了解地下的地質(zhì)狀況,認(rèn)識生油、儲油、油氣運移、聚集、保存等條件,綜合評價含油氣遠(yuǎn)景,確定油氣聚集的有利地區(qū),找到儲油氣的圈閉,并探明油氣田面積,搞清油氣層情況和產(chǎn)出能力的過程?!?】在我國,自大慶油田發(fā)現(xiàn)以來,新發(fā)現(xiàn)的油田有90%是用地震勘探的方法找到的。目前在我國的石油物探隊伍中,絕大部分是地震隊。每個野外工作隊配備一輛工作車,車上包括檢波器的終端輸入等設(shè)備,有兩名技數(shù)人員值班,實時接受震源的信息?!?】
二、 實踐過程:
1、 第一天:物探研究院
這一天主要有三項內(nèi)容:硬件部分和軟件部分的專家講解、參觀大規(guī)模計算機組。
1)高性能計算機在石油行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
主講:賴能和
男,1963年2月生,福建省上杭縣人,中共黨員,1983年畢業(yè)于福州大學(xué)計算機科學(xué)與工程系軟件專業(yè);1997年碩士研究生畢業(yè)于石油大學(xué)地球科學(xué)系 應(yīng)用地球物理專業(yè),2004年在中科院國家高智能研發(fā)中心攻讀博士,高級工程師。2001年起任東方地球物理公司研究院副總工程師;2003年起兼任東方 地球物理公司研究院處理中心總工程師。2002年被評為物探局首批專家;2004年繼續(xù)被評為東方地球物理公司專家。
專業(yè)特長:計算機軟、硬件系統(tǒng)和地震數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件開發(fā)、研究與技術(shù)引進。
主要科研成果:
多年來一直從事計算機軟、硬件系統(tǒng)和地震數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件開發(fā)、研究與技術(shù)引進。
長期持續(xù)擔(dān)任局級、院級科研生產(chǎn)、重大攻關(guān)項目的組織與研究;
負(fù)責(zé)承擔(dān)完成《Omega與GRISYS處理系統(tǒng)集成》、《SPS輔助數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件》、《地震 測線測量成果庫、交點庫、靜校正數(shù)據(jù)庫動態(tài)管理系統(tǒng)》、《IBM3494自動磁帶庫升級改造與擴容》、《Linux平臺自動磁帶庫集成》等29個科研項目 和190多個地震處理模塊的改進、完善;
已主持完成東方地球物理公司14個國內(nèi)外處理中心超過3700CPU的PC Cluster軟硬件并行系統(tǒng)、18套10種常規(guī)/疊前偏移軟件的規(guī)劃認(rèn)證、技術(shù)方案設(shè)計與優(yōu)化配置,曾完成物探局、青海、吉林等油田超過200個CPU 的IBM SP并行機的系統(tǒng)集成方案設(shè)計、升級改造與優(yōu)化配置。
曾作為專家多次赴美國、巴基斯坦、伊朗等地進行技術(shù)支持工作。
在國家級和部級刊物上共發(fā)表論文5篇,大型學(xué)術(shù)會議上發(fā)表技術(shù)報告10篇,專業(yè)刊物發(fā)表24 篇。
內(nèi)容:
東方石油物探公司是一家以勘探為主,集地震采集,數(shù)據(jù)處理,資料解釋,軟件研發(fā)為一體的大型石油勘探公司,現(xiàn)有采集裝備2921臺;
公司內(nèi)外均通過網(wǎng)絡(luò)連接,可進行視頻,內(nèi)容方面的各種遠(yuǎn)程交流;
公司內(nèi)HPC發(fā)展可分為主要三個階段
1964-1973年 DJS150 電腦計算速度可以達到百萬次;
1986-1990年 銀河次 1億次
2000-2010年 PC Cluster 11萬到350萬億次;
可見隨著科技與計算機的發(fā)展,科學(xué)計算的應(yīng)用需求與裝備正在急速擴大。而HPC在石油行業(yè)的驅(qū)動因素又可分為以下四點
1:油氣勘探成本需求
2:硬件成本下降;
3:軟件的全面支持;
4:用戶平臺的轉(zhuǎn)型;
HPC在新時期的應(yīng)用又有三大特點
1:CPU核數(shù)與集成數(shù)不斷倍增;
2:存儲規(guī)模從MB級向TB級別不斷激增;
3:資源程規(guī)?;粩喟l(fā)展;
同時在全球TOP 500中石油勘探所使用的高性能電腦CPU數(shù)為全球第三;
而地震勘探測繪主要有
復(fù)雜地震成像算法;
雙程波動方程逆時偏移RTM;
應(yīng)用水平同步;
核心技術(shù)路差;
隨著全球CPU規(guī)模的持續(xù)增長,Cluster成為高性能計算機的發(fā)展趨勢;應(yīng)用更加廣泛;
PC Cluster成為油氣勘探主流應(yīng)用平臺:
其應(yīng)用可分為如下幾點:
【3】1:實現(xiàn)了生產(chǎn)項目的程序化,數(shù)字化;
2:CPU運行狀態(tài)實時監(jiān)控;
3:遠(yuǎn)程視頻培訓(xùn)與技術(shù)支持;
4:生產(chǎn)設(shè)備可視化;
5:動力系統(tǒng)全數(shù)字化管理;如UPS,空調(diào),線纜,開關(guān)
【3】6:機房安全全面可視化;
隨著計算機的飛速發(fā)展,地震勘探也面臨著新的挑戰(zhàn):
1:CPU數(shù)量增加,但利用率卻在不斷下降;
2:存儲性能與數(shù)據(jù)安全無法得到完美的解決;
3:高能耗與高制冷一直是最大的問題;
因此計算機的未來發(fā)展可分為如下幾點:
1:基于多核CPU高密度集成主機;
2:CPU+GPU綜合處理測繪地震數(shù)據(jù);
3:高性能節(jié)能磁盤存儲如固態(tài)硬盤;
4:高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高數(shù)據(jù)傳輸效率;
5:綠色環(huán)保資源與可回收資源的不斷研發(fā);
石油物探又有如下三個主要方向;
1: 測繪更加復(fù)雜的地震成像;
2:將CPU與存儲量擴大由現(xiàn)在的CPU 4萬個,計算速度380萬億次,存儲量5PT級;
到2015年變?yōu)镃PU 8萬個;計算速度1千萬億次;存儲量12PT級;
3: 國產(chǎn)軟件基本接替引進軟件,國軟為主;如GeoEast;
3) 地震資料處理軟件的應(yīng)用
主講人:羅文山
羅文山,男,1997年畢業(yè)于西南石油學(xué)院應(yīng)用地球物理專業(yè),碩士畢業(yè)生。同年進入東方地球物理公司擔(dān)任處理員。承擔(dān)項目包括河北北掌煤田二維資料處理項目、遼河灘海三維處理項目(項目長)1999年擔(dān)任主任工程師,承擔(dān)青海冷湖4、5號三維處理項目;2002年擔(dān)任處理中心副總工程師承擔(dān)了中國石油股份公司“遼河比賽線處理項目”,此外,憑借火焰山西部三維、霍爾果斯三維、新場氣田高分辨率處理、利比亞三維處理等項目的出色表現(xiàn),羅文山被聘為東方公司第一批科技帶頭人。有著非常豐富非常的計算機相關(guān)軟件和算法的經(jīng)驗。
內(nèi)容:地震資料處理,就是利用數(shù)字計算機對野外地震勘探所獲得的原始資料進行加工、改造,以期得到高質(zhì)量的、可靠地地震信息,為下一步資料解釋提供直觀的、可靠的依據(jù)和有關(guān)的地質(zhì)信息。這其中軟件在地震資料處理中占有重要作用,這為資料的分析,進一步研究奠定了基礎(chǔ)。利用軟件可以實現(xiàn)地震數(shù)據(jù)的去偽留真,并恢復(fù)原始信息,實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的高信噪比,高分辨率,高保真。這對于后續(xù)的綜合解釋工作起到了重要作用。
處理軟件:
疊前處理軟件:GaoEast,GeoCluster
GaoEast: (GeoEast V1.0和GeoEast2.0)
GeoEast V1.0系統(tǒng)是中國石油集團“十一五”期間“十大科研項目”之一,2003年1月正式啟動,于2004年12月31日完成開發(fā)。
GeoEast V1.0系統(tǒng)是統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺,統(tǒng)一顯示平臺、統(tǒng)一開發(fā)平臺、可動態(tài)進行系統(tǒng)組裝的地震數(shù)據(jù)處理與解釋協(xié)同工作的一體化軟件系統(tǒng),在數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)共享、一體化運行模式、三維可視化、交互應(yīng)用框架、地震地質(zhì)建模、網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境和并行處理方面取得了多項創(chuàng)新與重大技術(shù)突破。
GeoEast2.0系統(tǒng)在處理方面將能夠較好滿足陸上二、三維、海上OBC和拖纜、VSP、多波多分量等各類地震勘探數(shù)據(jù)的處理需求。解釋方面在完善原有構(gòu)造解釋功能的基礎(chǔ)上,增加地震反演和屬性分析功能,具備基本的儲層預(yù)測能力。軟件平臺方面將開發(fā)新的通訊服務(wù)、升級3DV可視化平臺、全面改善和提高PC-Cluster集群的性能和穩(wěn)定性。
GeoCluster:GeoCluster為能與故障轉(zhuǎn)移集群無縫銜接而設(shè)計,使之消除對共享存儲的要求,讓客戶能夠輕松創(chuàng)立分布式集群。GeoCluster擴展了Windows Server提供的集群能力,從而可以無需共享存儲便在不同物理位置建立故障轉(zhuǎn)移集群。消除對共享存儲的需求也使共享存儲不再成為集群應(yīng)用發(fā)生故障的故障點,提高了在Windows Server 2008上運行應(yīng)用的可靠性和可用性。
數(shù)據(jù)處理技術(shù):
數(shù)據(jù)分析:數(shù)據(jù)分析是指用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法對收集來的大量第一手資料和第二手資料進
行分析,以求最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)資料的功能,發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。是為了提取有用信息和
形成結(jié)論而對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)的過程。數(shù)據(jù)也稱觀測值,是實驗、測量、
觀察、調(diào)查等的結(jié)果,常以數(shù)量的形式給出。
靜校正:statics,形象的叫法是地形起伏校正,包括折射靜校正,無射線追蹤層析靜校正
非線性層析靜校正。
地震勘探解釋的理論都假定激發(fā)點與接收點是在一個水平面上,并且地
層速度是均勻的。但實際上地面常常不平坦,各個激發(fā)點深度也可能不同,低速
帶中的波速與地層中的波速又相差懸殊,所以必將影響實測的時距曲線形狀。為
了消除這些影響,對原始地震數(shù)據(jù)要進行地形校正、激發(fā)深度校正、低速帶校正
等,這些校正對同一觀測點的不同地震界面都是不變的,因此統(tǒng)稱靜校正。廣義
的靜校正還包括相位校正及對儀器因素影響的校正。隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展,
已有多種自動靜校正的方法和程序。
疊前(后)去噪:地震資料疊前去噪是勘探地震資料處理的關(guān)鍵問題之一
振幅處理:振幅的恢復(fù)和保真處理,對波組特征、疊加成像和特殊處理效果有著直
接的影響。振幅的恢復(fù)和保真包括去噪、球面擴散和吸收衰減補償,地表一致性振
幅補償以及疊后的振幅處理。振幅的恢復(fù)和保真是影響基于振幅反演效果的關(guān)鍵
因素之一。
反褶積:又稱反濾波(inverse filter)。消除先前一種濾波作用的處理方法。反濾
波器就是使其脈沖響應(yīng)與信號褶積時,能消除某些前面加到信號上的濾波作用。
例如地震波在地層內(nèi)傳播,可以將地層看成是具有某種性質(zhì)的濾波器。因此,可
以通過反褶積將這些濾波作用去掉,近似地恢復(fù)激發(fā)信號的形狀,以提高分辨能
力。反濾波器種類很多,其中主要包括為消除交混回響、虛反射、多次反射以及
其他干擾而設(shè)計的反濾波器。[1]
速度分析:地震波速度參數(shù)貫穿于地震數(shù)據(jù)采集、處理和解釋的整個過程,是地震
勘探中最重要的參數(shù)之一。主要對疊加速度分析、偏移速度分析和速度層析反演
三大類典型的速度分析方法的基本原理、發(fā)展及應(yīng)用條件等作簡要的回顧與介
紹。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造及低信噪比資料情況下,提高速度分析的精度和計算效率是當(dāng)
前及未來研究的重點。
多次波壓制:多次波壓制的自適應(yīng)方法以預(yù)測相減的思路進行與地表相關(guān)的多次
波壓制 ,它需要根據(jù)能量最小準(zhǔn)則反演子波。
DMO技術(shù):DMO技術(shù)(傾角時差校正技術(shù))是目前資料處理中的一項非常重要的技術(shù),
它主要是針對疊前能識別出傾角的道集中(如共炮檢距道集),經(jīng)特定的速度分析和傾角
時差計算,來消除正常時差校正(NMO)無法消除的地層傾角的影響,實現(xiàn)疊前部分偏移,
得到最佳疊加速度,以達到提高剖面疊加質(zhì)量的目的。
規(guī)則化:
分方位處理:
疊前時間偏移:疊前時間偏移是復(fù)雜構(gòu)造成像最有效的方法之一,能適應(yīng)縱橫向速度
變化較大的情況,適用于大傾角的偏移成像。影響偏移成像效果的主要因素是偏移孔
徑和偏移速度。偏移孔徑過小,偏移剖面將損失陡傾角的同相軸;偏移的孔徑過大,
會降低低信噪比資料的偏移質(zhì)量,在實際使用中應(yīng)根據(jù)傾角來確定孔徑。疊前偏移對
偏移速度較敏感,較小的速度誤差都可能影響偏移成像效果,在實際使用中通過迭代
確定最佳偏移速度。
疊前時間偏移方法主要分為兩類,即用于準(zhǔn)確構(gòu)造成像的疊前
時間偏移和振幅保持疊前時間偏移.每一類方法都有兩種實現(xiàn)方式:Kirch-hoff型
和波動方程型.對這些疊前時間偏移實現(xiàn)方法的原理和特點進行了比較詳細(xì)的論
述.同時指出,疊前時間偏移和深度偏移的聯(lián)合應(yīng)用,能夠起到優(yōu)勢互補的作用,是
疊前時間偏移在實際應(yīng)用中的發(fā)展方向;而疊前配套技術(shù)的研究和更好適應(yīng)不同
觀測系統(tǒng)的全三維、高精度、振幅保持疊前時間偏移方法,是地震疊前時間成像研
究領(lǐng)域的發(fā)展方向
.
疊前深度偏移:疊前深度偏移是實現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造空間歸位的一項處理技術(shù), 疊前深度偏移能夠?qū)崿F(xiàn)共反射點的疊加和繞射點的歸位,使復(fù)雜構(gòu)造或速度橫向變化較大的地震資料正確成像,可以修正陡傾地層和速度變化產(chǎn)生的地下圖像畸變。已知精確速度模型的情況下,疊前深度偏移被認(rèn)為是精確地獲得復(fù)雜構(gòu)造內(nèi)部映像最有效的手段,是一種真正的全三維疊前成像技術(shù)。但疊前數(shù)據(jù)處理時數(shù)據(jù)量很大,以地質(zhì)模型為基礎(chǔ),需反復(fù)修改模型,進行多次迭代,只有大容量的計算機才能實現(xiàn)。
方法:
積分法:是通過磁異常的積分運算求得磁性體產(chǎn)狀的定量解釋推斷方法。通過這種運算可以直接或間接的求得磁性體的產(chǎn)狀。積分法一般利用磁異常曲線的一段或全部,有利于消除或壓制局部干擾,計算結(jié)果較可靠。這種解釋推斷方法要求異常曲線要觀測到正常場,因而相鄰磁性體的干擾明顯。同時,還要求計算之前必須確定磁性體的幾何形狀,才能正確地選擇計算公式。
波動方程偏移:波動方程和現(xiàn)代信息論的應(yīng)用構(gòu)成今天地震數(shù)據(jù)處理的兩大支柱.七十年代地震數(shù)字處理中發(fā)展最快的方法之一是波動方程偏移,偏移方法已有十多種.文中涉及數(shù)字偏移、繞射掃描偏移、克?;舴蚍e分求和偏移、差分法偏移、頻率-波數(shù)域偏移、深度偏移、迭前偏移和利用波動方程提取速度參量以及合成地震記錄等問題.我國從七十年代初期開始在模擬回放儀上進行偏移試驗研究,到目前為止,主要的偏移方法已經(jīng)在各種型號的電子計算機上實現(xiàn)。
逆時偏移:, 逆時偏移比單程波波動方程偏移和克?;舴蚍e分偏移更適于復(fù)雜構(gòu)造成像?;陔p程波波動方程進行波場逆時外推,并應(yīng)用成像條件提取成像值,可以得到逆時偏移數(shù)據(jù)體。實例分析表明,逆時偏移對鹽體側(cè)翼及鹽下構(gòu)造的成像效果要優(yōu)于單程波波動方程偏移。然而,由于采用有限差分算法以及需要保存大量的震源波場數(shù)據(jù),因而逆時偏移的計算成本很高,使其無法適應(yīng)大數(shù)據(jù)量的地震數(shù)據(jù)處理;而由互相關(guān)成像條件引入的低頻噪聲也是困擾逆時偏移實用化的一個問題。在總結(jié)和分析逆時偏移技術(shù)的進展以及國外地球物理公司關(guān)于逆時偏移技術(shù)發(fā)展策略的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究現(xiàn)狀,闡明了逆時偏移未來的發(fā)展趨勢和研究重點。分析認(rèn)為,進一步提高逆時偏移的計算效率仍然是未來幾年逆時偏移技術(shù)發(fā)展的重要方向,彈性波逆時偏移和各向異性逆時偏移將會越來越受到重視。
結(jié)論:
1:地震資料處理實際上就是數(shù)字圖像處理技術(shù),涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)類。
2:地震資料處理軟件主要來去偽留真,回復(fù)原始信息。
3:成果:地震信息高信噪比,高分辨率,高保真。
4:處理軟件跟新-速度快,報錯信息準(zhǔn),操作簡單。
5:合格處理分析員應(yīng)該具有相應(yīng)基礎(chǔ)知識和豐富的經(jīng)驗。
4) 參觀大規(guī)模計算機組——“曙光”4000L
【4】曙光4000L是曙光4000超級計算機系列中的一員,是基于Linux的超級服務(wù)器系統(tǒng),為當(dāng)前國內(nèi)最大的IDC數(shù)據(jù)處理主機,存儲與處理能力均十分強大。就目前而言,整個4000L系統(tǒng)由40個機柜組成,現(xiàn)有644個CPU,每秒3萬億次峰值速度,644G內(nèi)存,百萬億字節(jié)存儲。另據(jù)專家介紹,該系統(tǒng)的可擴展性非常優(yōu)秀,最大可“在線”擴展到80個機柜,1300個CPU,每秒6.75萬億次峰值速度,4000G內(nèi)存,600T存儲,1200A最大電流,160千瓦最大功耗的海量處理系統(tǒng)。【4】
曙光TC4000L雙核機群系統(tǒng),融合了當(dāng)今最新的處理器研發(fā)技術(shù),尤其適合用于構(gòu)建高性能并行計算機群系統(tǒng),這也是曙光雙核服務(wù)器首次在石油企業(yè)的應(yīng)用,其對石油行業(yè)高性能計算機群系統(tǒng)的建設(shè)有著深遠(yuǎn)的影響。
2、 第二天:物探局
涿州物探特種裝備儀器工程服務(wù)部主要經(jīng)營物探工程承包,設(shè)備租賃。涿州物探特種裝備儀器工程服務(wù)部成立于2000年,,擁有多名高專業(yè)素質(zhì)的員工。在物探技術(shù)新方法研究方面,物探技術(shù)研究中心不斷跟蹤和研究國內(nèi)外物探前沿技術(shù)。目前在復(fù)雜地表靜校正、低信噪比地震數(shù)據(jù)處理、復(fù)雜地區(qū)地質(zhì)體成像、海上資料多次波壓制、多分量地震數(shù)據(jù)處理解釋、VSP地震數(shù)據(jù)處理、高密度地震數(shù)據(jù)處理、綜合反演與油氣檢測等技術(shù)的方法研究方面日臻完善,并形成了成熟的配套技術(shù)。
這一天主要了解了一些相關(guān)設(shè)備的信息,將前一天的理論知識在實際的儀器和操作中得到更深入的理解和直觀的反饋。
1) 檢波器
檢波器,是檢出波動信號中某種有用信息的裝置。用于識別波、振蕩或信號存在或變化的器件。檢波器通常用來提取所攜帶的信息。檢波器分為包絡(luò)檢波器和同步檢波器。前者的輸出信號與輸入信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系,主要用于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號的解調(diào)。后者實際上是一個模擬相乘器,為了得到解調(diào)作用,需要另外加入一個與輸入信號的載波完全一致的振蕩信號(相干信號)。同步檢波器主要用于單邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)或殘留邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)。檢波器,是檢出波動信號中某種有用信息的裝置。用于識別波、振蕩或信號存在或變化的器件。檢波器通常用來提取所攜帶的信息。檢波器分為包絡(luò)檢波器和同步檢波器。前者的輸出信號與輸入信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系,主要用于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號的解調(diào)。后者實際上是一個模擬相乘器,為了得到解調(diào)作用,需要另外加入一個與輸入信號的載波完全一致的振蕩信號(相干信號)。同步檢波器主要用于單邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)或殘留邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)。
2) 野外作業(yè)
野外地震勘探采集作業(yè)需要大量的84#、85#(炸藥、雷管)等危險品,為保證危險品的運輸、存儲、使用安全,要嚴(yán)格執(zhí)行集團公司六條“反違章禁令”及東方地球物理勘探公司民爆物品管理規(guī)定,使用具備防盜防暴功能特種專車運輸。在存儲環(huán)節(jié)管理上,要求危險品與周邊保持安全距離,并裝有監(jiān)控系統(tǒng),有專人看管。
3) 裝備制造
工欲善其事,必先利其器。物探裝備制造業(yè)是為油氣勘探提供技術(shù)裝備支持的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),在找油找氣的歷史使命中發(fā)揮著重要作用。東方物探的裝備制造業(yè)已經(jīng)有30年的發(fā)展歷史。30年來,物探裝備從小到大,從引進到自主研發(fā),經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。東方物探裝備制造事業(yè)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)告訴記者,東方物探在物探裝備領(lǐng)域申請的專利已達127項,發(fā)明專利4項,獲國家級二等獎3項,國家級三等獎1項,涉及地震勘探儀器、可控震源、特種運載設(shè)備、鉆機等領(lǐng)域。
每一次物探裝備的進步,都直接推動了物探技術(shù)的發(fā)展。地震儀是地震隊的主要設(shè)備,光點地震儀器、模擬磁帶儀器、集中式數(shù)字地震儀器和遙測數(shù)字地震儀器,被稱為地震勘探儀器三次革命性的發(fā)展。上世紀(jì)70年代中后期,模擬磁帶地震儀得到普遍推廣,從而促進了地震多次覆蓋技術(shù)的使用以及地震資料的室內(nèi)處理與再加工,完成了由單次覆蓋剖面向多次覆蓋剖面的飛躍。到80年代初期,數(shù)字地震儀器的出現(xiàn),使地震勘探技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的變革,由二維多次覆蓋技術(shù)發(fā)展到三維勘探。
(技術(shù)人員為我們講解物探設(shè)備制造的改革和發(fā)展)
三、實踐總結(jié)
1、通過本次講座,我們進一步了解了東方石油物探的主要工作方向與HPC在石油物探中的主要作用與具體用途;同時看到了石油發(fā)展中HPC,高性能計算的巨大發(fā)展空間,高性能存儲的巨大需求;,同時我國也必須同時注重軟件與硬件的研發(fā),爭取早日趕上國外的技術(shù),減少成本,提高國際競爭力,早日在地震勘探中占據(jù)制高點,成為又一令國人驕傲的產(chǎn)業(yè)。
2、對比我們專業(yè):地震資料處理實際上就是數(shù)字圖像處理技術(shù),因此在地震資料處理中有很多地方都用到數(shù)學(xué)知識,像在分頻去噪中用到傅里葉變換,V變換,拉普拉茲變換。速度分析等技術(shù)中還用到偏移等知識,這些在我們學(xué)習(xí)中都有涉及。一次我們在學(xué)習(xí)的過程中,要注重專業(yè)知識的學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)分析,高等代數(shù),概率論,這些在地震資料處理中都有很重要的應(yīng)用。學(xué)會專業(yè)知識的靈活應(yīng)用。尤其是數(shù)學(xué)在實踐中的應(yīng)用。還有我們要注重編程能力的培養(yǎng),這在地震數(shù)據(jù)處理中也是重要的一項。同時我們還應(yīng)該注重能力的培養(yǎng),積累處理事情的經(jīng)驗,這對我們以后處理事情是能迅速的思考出解決方案有重要的作用。同時在軟件應(yīng)用過程中,學(xué)會靈活的使用一個軟件,這對我們上手軟件有重要的作用。
3、通過這次的社會實踐我們了解到,實踐,就是把我們在學(xué)校所學(xué)的理論知識,運用到客觀實際中去,使自己所學(xué)的理論知識有用武之地。只學(xué)不實踐,那么所學(xué)的就等于零。理論應(yīng)該與實踐相結(jié)合。另一方面,實踐可為以后找工作打基礎(chǔ)。通過這段時間的實習(xí),學(xué)到一些在學(xué)校里學(xué)不到的東西。要學(xué)會從實踐中學(xué)習(xí),從學(xué)習(xí)中實踐。而且在中國的經(jīng)濟飛速發(fā)展,又加入了世貿(mào),國內(nèi)外經(jīng)濟日趨變化,每天都不斷有新的東西涌現(xiàn),在擁有了越來越多的機會的同時,也有了更多的挑戰(zhàn),前天才剛學(xué)到的知識可能在今天就已經(jīng)被淘汰掉了,中國的經(jīng)濟越和外面接軌,對于人才的要求就會越來越高,我們不只要學(xué)好學(xué)校里所學(xué)到的知識,還要不斷從生活中,實踐中學(xué)其他知識,不斷地從各方面武裝自已,才能在競爭中突出自已,表現(xiàn)自已。
這次走進涿州市東方物探公司的經(jīng)歷,使我們開闊了眼界,增長了見識。我們意識到:在學(xué)校,只有學(xué)習(xí)的氛圍,畢竟學(xué)校是學(xué)習(xí)的場所,每一個學(xué)生都在為取得更高的成績而努力。而這里是工作的場所,每個人都會為了獲得更多的報酬而努力,無論是學(xué)習(xí)還是工作,都存在著競爭,在競爭中就要不斷學(xué)習(xí)別人先進的地方,也要不斷學(xué)習(xí)別人怎樣做人,以提高自已的能力!走進企業(yè),接觸各種各樣的客戶、同事、上司等等,我們得去面對我們從未面對過的一切。記得在我校舉行的招聘會上所反映出來的其中一個問題是,學(xué)生的實際操作能力與在校理論學(xué)習(xí)有一定的差距。在這次實踐中,這一點我們感受很深。在學(xué)校,理論的學(xué)習(xí)很多,而且是多方面的,幾乎是面面俱到;而在實際工作中,可能會遇到書本上沒學(xué)到的,又可能是書本上的知識一點都用不上的情況?;蛟S工作中運用到的只是很簡單的問題,只要套公式似的就能完成一項任務(wù)。有時候我們會迷茫,實際操作這么簡單,但為什么書本上的知識讓人學(xué)得這么吃力呢?這是社會與學(xué)校脫軌了嗎?也許老師是正確的,雖然大學(xué)生生活不像踏入社會,但是總算是社會的一個部分,這是不可否認(rèn)的事實。但是有時也要感謝老師孜孜不倦地教導(dǎo),有些問題有了有課堂上地認(rèn)真消化,有平時作業(yè)作補充,我們比一部分人具有更高的起點,有了更多的知識層面去應(yīng)付各種工作上的問題,作為一名新世紀(jì)的大學(xué)生,應(yīng)該懂得與社會上各方面的人交往,處理社會上所發(fā)生的各方面的事情,這就意味著大學(xué)生要注意到社會實踐,社會實踐必不可少。畢竟,2年之后,我們中的一部分人已經(jīng)不再是一名大學(xué)生,是社會中的一分子,要與社會交流,為社會做貢獻。只懂得紙上談兵是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的,以后的人生旅途是漫長的,為了鍛煉自己成為一名合格的、對社會有用的人才,我們應(yīng)該在今天努力掌握專業(yè)知識,明天才能更好地為社會服務(wù)。 學(xué)生報告網(wǎng)
三、 參考文獻
【1】《高性能計算與集群系統(tǒng)》 曠海蘭,劉新華 衡陽師范學(xué)院學(xué)報 第26卷第6期 2005年12月
【2】《石油物探》第42卷第4期,2003年12月,文章編號1000-1441(2003)04-0557-05;
【3】《PC Cluster技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》 張軍華,雷凌,仝兆岐(石油大學(xué),山東東營257061);
【4】《集群系統(tǒng)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)》 鄭緯民[J].計算機教育,2004-6-23
四、 附錄
高性能計算機在石油行業(yè)中的應(yīng)用
隨著石油工業(yè)的不斷發(fā)展和國家能源開發(fā)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向新、難、深領(lǐng)域,地震油氣勘探難度和復(fù)雜程度不斷增加,對地震勘探精度的要求越來越高,對石油勘探開發(fā)技術(shù)和地震勘探數(shù)據(jù)處理許多提出了新的技術(shù)需求,尤其是對疊前偏移地震處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提出了客觀要求。石油地震勘探地震資料處理也呈現(xiàn)出許多新的特點:
(1)計算機技術(shù)的發(fā)展使疊前偏移、精確地震成像處理成為現(xiàn)實。
國際油價的高位震蕩,促使國內(nèi)外各油田公司加大勘探資金的投入以尋找新的接替儲量,拉動了數(shù)據(jù)采集和資料處理市場。為了解決復(fù)雜區(qū)地質(zhì)構(gòu)造成像問題,越來越多的資料需要做疊前偏移。但由于需要消耗巨大的CPU等軟硬件資源,疊前時間偏移計算量至少是疊后時間偏移的覆蓋次數(shù)的倍數(shù)。長期以來,我們不得不采用疊后時間偏移做為替代方法,即使能完成疊前偏移也一直局限于試處理階段。近年來,由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和硬件成本的大幅度下降,疊前(時間和深度)偏移技術(shù)才得到了日漸廣泛的應(yīng)用,并正在全面取代疊后時間偏移技術(shù),成為提高地震勘探精度、提高油氣勘探開發(fā)效益的重要手段。
(2)高密度采集、多波勘探技術(shù)和4D勘探技術(shù)開始應(yīng)用,數(shù)據(jù)量劇增,對存儲和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求越來越高。
伴隨國內(nèi)外地震勘探高、新技術(shù)的快速發(fā)展,目前大面積三維勘探項目、三維連片處理項目越來越多,采樣間隔和道距越來越小,覆蓋次數(shù)越來越高,采集數(shù)據(jù)體越來越大。與5年以前同樣面積大小的三維勘探項目的數(shù)據(jù)相比,無論是每炮的道數(shù)、覆蓋次數(shù)、面元大小都發(fā)生了巨大的變化,數(shù)據(jù)量劇增了至少8倍。
(3)新時期地震勘探節(jié)奏明顯加快,地震勘探新技術(shù)、新方法的不斷發(fā)展與應(yīng)用,對計算機的速度提出更高的要求,需要有規(guī)?;挠嬎銠C資源作為保證。
疊前時間和深度偏移等一系列的密集型科學(xué)計算算法和新技術(shù),都需要巨大的CPU資源,而且與5年前的三維數(shù)據(jù)處理周期相比,處理周期要求縮短了約三分之二。
中石油東方地球物理勘探有限責(zé)任公司(BGP)近幾年來在疊前時間和深度偏移方面做了大量的研究和探索,取得了明顯進展。為適應(yīng)勘探市場的需求,BGP從2001年引進128CPU的PC Cluster開始,到2005年底,BGP的PC Cluster已達到4972CPU,2006年將達到10000CPU。目前已形成以PC Cluster為主體的大規(guī)模并行計算機處理規(guī)模,并形成具有特色的大面積三維連片疊前時間偏移配套技術(shù),成為處理復(fù)雜斷塊、地層巖性圈閉勘探開發(fā)一體化的主導(dǎo)技術(shù)之一。
我們在架構(gòu)選型、芯片選型、應(yīng)用軟件運行平臺等技術(shù)調(diào)研過程中,認(rèn)為美國AMD公司的Opteron 64位皓龍?zhí)幚砥骷軜?gòu)具有三大核心技術(shù)的性能優(yōu)勢:1.集成內(nèi)置高速、高帶寬的DDR內(nèi)存控制器,使處理器工作效率更高;2.HyperTransport超傳輸總線技術(shù),具有更高帶寬、更強的擴展性;3.AMD 64 技術(shù),突破了4GB內(nèi)存訪問極限。更重要的是,著名的地球物理數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件如以色列Paradigm公司的Epos 3.0復(fù)雜地震成像系統(tǒng)已在該平臺得到了成功應(yīng)用。
另外,Opteron處理器服務(wù)器的功耗僅為89W,噪音也明顯減少。
隨著64位架構(gòu)價格的大幅度下降,考慮到功耗、散熱、噪音、性價比、應(yīng)用軟件支持平臺等因素,我們在2005年引進和集成的PC Cluster并行系統(tǒng),基本上都選購了AMD Opteron 248和250 64位皓龍?zhí)幚砥骷軜?gòu)的曙光4000A 1U架構(gòu)PC Cluster產(chǎn)品,主要運行以色列Paradigm Epos3.0疊前偏移軟件。經(jīng)過我們自己的生產(chǎn)性測試,64位產(chǎn)品與32位相比在運算速度上至少翻一番。
目前,我們已完成我國東、西部地區(qū)幾十塊累計超過15000平方公里的三維地震數(shù)據(jù)的連片疊前時間偏移處理工作。尤其是2005年80%的新項目,都開展了疊前時間偏移處理,形成了大面積連片疊前時間偏移處理和項目管理運作流程,培養(yǎng)了一批專業(yè)技術(shù)應(yīng)用和地震處理解釋一體化作業(yè)的項目管理人才;形成了規(guī)模資源、規(guī)模市場、規(guī)模運作、規(guī)模效益和規(guī)模管理的良性循環(huán)的生產(chǎn)和發(fā)展模式。地震資料處理解釋技術(shù)也必將從研究疊后成果為主,進入以研究疊前信息為主的新時代。