国家超级计算天津中心

应用领域介绍:

石油勘探尤其是以地震为主要手段的地球物理勘探,一直是高性能计算技术的传统和主要应用领域。长期以来,油气地球物理勘探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;尤其是近年来“两宽一高”(宽方位、宽频带、高密度)勘探技术的普及,和逆时偏移、全波形反演等一系列处理解释手段的应用,使得石油勘探对超级计算机的需求进一步增加。

中心基于“天河一号”开展的石油勘探数据处理程序开发与应用,解决了我国石油勘探数据处理能力不足及大规模自主应用软件研发问题,实现了复杂地质条件下上千平方公里数据的逆时偏移处理,支持了中石油、中石化等单位大规模高精度三维成像处理软件的开发,推动了我国石油勘探数据处理领域的产业技术进步。

解决方案与服务内容:

大规模地震数据处理软件的测试服务:基于现有的“天河一号”和新万核集群,为用户提供地震数据处理软件的大规模集群测试服务。

石油地震勘探数据的偏移处理服务:中心与中石油东方地球物理公司研发中心合作,在“天河一号”平台部署了GeoEast地震数据处理解释一体化系统和GeoEast-Lightning波动方程深度偏移模块,可为用户提供叠前时间偏移、单程波叠前深度偏移和逆时偏移等偏移处理的计算平台服务。

石油应用并行优化开发服务:涉及处理新方法新技术研究、应用软件高性能计算开发与优化、行业信息系统开发等方面的开发服务。

典型案例:

案例一:大规模地震数据处理软件的测试

2010年11月,天津超算中心与中石油东方地球物理公司研发中心合作,在“天河一号”超级计算机系统上运行了研发中心自主研发的GeoEast-lightning单(双)程波叠前深度偏移软件系统。最多利用7100个计算节点,在16个小时内完成了我国最大面积的1050平方公里、共计7万炮的石油地震勘探数据的复杂三维处理工作,取得了前所未有的好结果;2013年6月,研发中心在“天河一号”上使用1100GPU计算节点,运算168小时完成了194万炮数据的三维偏移处理工作,是目前最大的Geoeast时间偏移项目。

案例二:石油地震勘探数据的偏移处理

中心与中石油东方地球物理公司研发中心合作开展了诸多万核以上石油勘探地震数据处理大规模测试与生产项目应用合作,将大庆油田项目处理周期从4~6个月缩短到2周,同时处理效果和成像精度有一定的提升,为对方缩短勘探周期,增储上产提供了有力保障。

案例三:石油地震勘探数据的处理软件优化

中心与中石油东方地球物理公司开展从勘探处理软件研发到生产型大规模项目处理的全面合作,并成立联合实验室开展石油地震勘探业务平台探索。中心承担的研发中心三维叠前逆时偏移抽道集软件模块优化加速工作,实现了相比原有软件5倍以上的加速比,程序稳定性大幅提升,系统I/O负载降低明显;同时中心承担的三维金字塔网格波场延拓新方法研究工作,相关方法模块经测试相比原有方法在效率方面大幅提升,有效促进了研发中心逆时偏移软件计算精度和效率的提升,这些相关模块都已加入东方GeoEast-Lightning软件发行版中。