[发明专利]对于大的数据集的存储器受限的自由表面多次波预测方法

说明书

技术领域

所公开的实现一般涉及地震数据处理，具体而言，涉及用于在现场可编程门阵列处对地震数据执行一个或多个操作的系统和方法。

背景技术

现场可编程门阵列(FPGA)是可以通过使用PCI Express、InfiniBand或其他连接而作为协处理器被包括到基于CPU的主机环境中的集成电路。当前，在市场上有为诸如高性能的计算之类的应用开发的带有24或者甚至48千兆字节的存储器的FPGA协处理器。FPGA协处理器内的巨大的存储器的量使所产生的协处理器成为作为用于地震数据处理应用的计算加速和/或用于快速数据存储的设备的好的候选。

发明内容

根据下面所描述的一些实现，地震数据处理方法在具有存储了多块经压缩的地震道的存储器的FPGA协处理器处执行。该方法包括：从主机接收对于处理地震道的预定义的组的请求，所述请求包括块位置信息和地震道记录头信息；根据所述块位置信息，识别所述存储器中的所述多块经压缩的地震道中的一块或多块；解压缩被识别的所述一块或多块中的每一块以检索一个或多个地震道，由此形成地震数据的多个解压缩的道；根据所述地震道记录头信息，选择地震数据的所述多个解压缩的道中的全部或一部分；通过对所述地震数据应用一个或多个预定义操作，处理地震数据的所述多个解压缩的道中的所述全部或所述一部分；以及，将经处理的地震数据返回到所述主机。

在一些实现中，地震道的所述预定义的组用于预测源和接收器之间的地震道内的自由表面多次波(surface-related multiple)。例如，在由所述源和所述接收器定义的区域内收集地震道的所述预定义的组。所述主机被配置成通过从所述源和所述接收器之间的所述地震道减去经处理的地震数据，生成所述源和所述接收器之间的基本上无自由表面多次波的地震道。

在一些实现中，所述一个或多个预定义操作包括对地震数据的解压缩的道应用正常时差，对地震数据的解压缩的道执行快速傅里叶变换(FFT)，当与地震数据的相应一对解压缩的道对应的道信息满足预定义的条件时卷积所述相应一对解压缩的道，以及堆积(stack)地震数据的多个解压缩的道。在一些情况下，用于卷积地震数据的所述相应一对解压缩的道的预定义的条件是，地震数据的两个解压缩的道的源或接收器位置对应于一个向下反射点，使得地震数据的所述两个解压缩的道的卷积生成与所述向下反射点相关联的自由表面多次波的预测。在一些情况下，从相同块的经压缩的地震道中检索到地震数据的所述相应一对解压缩的道。在一些其他情况下，从两个不同块的经压缩的地震道中检索到地震数据的所述相应一对解压缩的道。

在一些实现中，不同块的经压缩的地震道使用不同的解压缩参数组来解压缩，所述不同的解压缩参数组被包括在从所述主机到所述FPGA协处理器的所述请求中。

在一些实现中，经压缩的地震道中的每一块都包括地震数据的多个道，其相关联的中点坐标在地球的表面上的预定义的二维区域内。

根据下面所描述的一些实现，地震数据处理方法由主机和FPGA协处理器执行。主机确定用于目标地震道的多对地震道的位置信息，所述多对地震道用于预测所述目标地震道中的相干噪声。接着，主机将所述多对地震道的位置信息发送到FPGA协处理器，FPGA协处理器的存储器存储了多块经压缩的地震道。FPGA协处理器根据所述多对地震道的位置信息，访问存储器中的所述多块中的经压缩的地震道块，解压缩所识别的经压缩的地震道块，并从解压缩的地震道块中检索所述多对地震道。FPGA协处理器对检索到的多对地震道应用一个或多个预定义的操作，以生成所述目标地震道中的相干噪声的估计，并将相干噪声的估计从FPGA协处理器返回到主机。最后，主机从所述目标地震道减去相干噪声的估计。

在一些实现中，相干噪声是自由表面多次波。

在一些实现中，每一对地震道的位置信息都识别与两个地震道相关联的两个源-接收器对的相应位置，所述两个源-接收器对的相应位置对应于地球的表面上的三个位置，包括与目标地震道相关联的源-接收器对的相应位置以及源-接收器对之间的向下反射点的位置。

在一些实现中，所述一个或多个预定义的操作包括对地震数据的解压缩的道应用正常时差，对地震数据的解压缩的道执行FFT，当与地震数据的相应一对解压缩的道对应的道信息满足预定义的条件时卷积所述相应一对解压缩的道，以及堆积地震数据的多个解压缩的道。