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石油勘探需要高性能計算機嗎?

作者:admin     發(fā)布日期: 2024-09-13     二維碼分享

石油勘探的數(shù)據(jù)量和計算規(guī)模要求它必須用高性能計算機。

簡單的說,石油勘探面對的數(shù)學(xué)問題就是Ax=b。b是野外采集到的數(shù)據(jù),規(guī)模通常是幾百GB到幾十TB之間;x是地下結(jié)構(gòu)模型,.簡單的情況是僅考慮縱波速度,如果是一個20kmx20km的工區(qū),深度為10km,為了使反演的地下結(jié)構(gòu)達(dá)到足夠的精度,模型的網(wǎng)格不能太大,比如50mx50mx20m,這個模型就有80,000,000個網(wǎng)格,或者說8千萬個需要求解的未知數(shù)。A:經(jīng)過精細(xì)的信號處理,可以近似得到A。20kmX20km的工區(qū),石油勘探要做的是解一個有8千萬個未知數(shù)的方程,而且是病態(tài)欠定非線性方程。

實際上,石油勘探的工區(qū)通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20kmX20km,地下結(jié)構(gòu)模型也并不是只包括縱波速度,同時野外采集到的幾百GB~幾十TB的數(shù)據(jù)也需要進行復(fù)雜繁瑣的信號處理以提高信號質(zhì)量。從計算時間上來說,即使僅僅考慮勘探數(shù)據(jù)處理工作中的.后一步:偏移。直到本世紀(jì)初,工業(yè)界才開始在日常的數(shù)據(jù)處理工作中引入深度偏移,就是因為從那時開始高性能并行計算機才可以處理這樣大規(guī)模的問題,也僅僅是能夠處理而已;因為一次偏移通常需要幾天到幾周,甚至幾個月(這應(yīng)該是上世紀(jì)末的水平)。

即使是,做一次20kmX20kmX10km這個規(guī)模的工區(qū)的簡單偏移,使用cluster,幾百個節(jié)點,每個節(jié)點上有16個64位的CPU,一次偏移也需要十個小時左右的滿負(fù)荷運算。而且通常情況下,速度模型需要迭代求解,所以一個項目可能需要多次偏移。

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