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3D TTI逆時(shí)偏移成像及多GPU優(yōu)化

發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 14:19
  隨著油氣勘探工作的快速發(fā)展和勘探目標(biāo)復(fù)雜程度的提升,傳統(tǒng)的基于各向同性假設(shè)的單程波聲波方程偏移成像效果不理想,難以達(dá)到實(shí)際勘探要求,尤其是寬方位各向異性地震資料;诟飨虍愋越橘|(zhì)逆時(shí)偏移方法越來越受到重視。精確的各向異性成像被視為復(fù)雜各向異性構(gòu)造地區(qū)成像的突破點(diǎn)。大量實(shí)踐觀察研究表明,TI介質(zhì)是對(duì)地球介質(zhì)各向異性的一種典型近似。本文以3DTTI介質(zhì)逆時(shí)偏移方法為中心,基于多GPU并行加速技術(shù),提出了一套實(shí)用的TTIRTM實(shí)現(xiàn)方法。主要研究?jī)?nèi)容有如下幾方面:(1).采用空間10階精度、時(shí)間二階精度的有限差分格式,并分析了數(shù)值模擬的穩(wěn)定性條件,最終實(shí)現(xiàn)了TTI RTM的快速計(jì)算,并利用BP2007 TTI模型及3D TTI鹽丘模型驗(yàn)證算法的準(zhǔn)確性,獲得了較好性能優(yōu)化和成像效果。(2).針對(duì)TTI介質(zhì)模擬中的P-SV波耦合造成的偽橫波干擾問題,提出薄層過渡帶的“各向同性層”處理方法,壓制偽橫波,壓制效果較好。(3).針對(duì)TTI介質(zhì)逆時(shí)偏移大存儲(chǔ)量的問題,引入隨機(jī)速度邊界以及其他四個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的“均勻各向異性邊界”,擴(kuò)展了隨機(jī)邊界在TTI介質(zhì)中的應(yīng)用。(4).分別從代碼并行度、kernel以及C... 

【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】:79 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

3D TTI逆時(shí)偏移成像及多GPU優(yōu)化


圖2-l?GPU的SM結(jié)構(gòu)??2.2?GPU?qǐng)?zhí)行模型??

編程模型,映射關(guān)系,線程,層次結(jié)構(gòu)


2.3?GPU編程模型??GPU編程平臺(tái)CUDA,包括一個(gè)硬件驅(qū)動(dòng)程序和一個(gè)應(yīng)用程序接口(API),??還提供了兩個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算庫CUFFT和CUBLAS?(如圖2-3),是程序員無需調(diào)用復(fù)雜??的圖形API接口。CUDA的API還兼容標(biāo)準(zhǔn)的C語言庫,類似于C語言的一個(gè)拓展。??9??

軟件調(diào)用,設(shè)備,直接內(nèi)存訪問,指令集合


GPU作為主CPU的協(xié)處理器,并行執(zhí)行多個(gè)線程。開發(fā)人員編譯函數(shù)到設(shè)備??端(Device)?GPU的指令集合中,將數(shù)據(jù)并行的、計(jì)算密集的部分傳輸?shù)剑牵校丈??執(zhí)行,串行部分在主機(jī)上交由主機(jī)端(Host)?CPU?qǐng)?zhí)行(如圖2-4)。主機(jī)和設(shè)備??都保留自己的DRAM,分別稱為主機(jī)內(nèi)存(host?memory)和設(shè)備內(nèi)存(device??memory)。用戶可以通過優(yōu)化的API調(diào)用直接內(nèi)存訪問(DMA),將數(shù)據(jù)從-個(gè)??DRAM復(fù)制到其他DRAM中。因此在程序中必須聲明函數(shù)調(diào)用是在CPU上還是在??GPU?上。??CPU?]?GPU??I?「—7" ̄.‘??:?..?.,:?■' ̄????I?Device??|Ke「d[-i?.jc.Mctl??[?I?Block?I?Block?I?Block??|?(〇,〇)?|?(U〇)?|?(2,0)?|??I?BlocJ^I?Block?1?Block??|?0?>)?|?(2J)?|??pPl-4-^^/廣]\??vl??J?Block?(1,?1)^?*?I??I?Iiil.uI?i?I?Ir^hi?Ihu.ul?IIvam.I?Ili

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]各向異性介質(zhì)qP波傳播描述Ⅰ:偽純模式波動(dòng)方程[J]. 程玖兵,康瑋,王騰飛.  地球物理學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]頻率域波形反演中與頻率相關(guān)的影響因素分析[J]. 劉國(guó)峰,劉洪,孟小紅,閆浩飛.  地球物理學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]地震疊前逆時(shí)偏移算法的CPU/GPU實(shí)施對(duì)策[J]. 李博,劉紅偉,劉國(guó)峰,佟小龍,劉洪,郭建,裴江云.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(12)
[4]地震疊前逆時(shí)偏移中的去噪與存儲(chǔ)[J]. 劉紅偉,劉洪,鄒振,崔永福.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(09)
[5]地震疊前逆時(shí)偏移高階有限差分算法及GPU實(shí)現(xiàn)[J]. 劉紅偉,李博,劉洪,佟小龍,劉欽.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(07)
[6]山地地震資料疊前時(shí)間偏移方法及其GPU實(shí)現(xiàn)[J]. 劉國(guó)峰,劉洪,李博,劉欽,佟小龍.  地球物理學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]波動(dòng)方程有限差分法中的頻散與假頻分析[J]. 孫成禹,宮同舉,張玉亮,張文穎.  石油地球物理勘探. 2009(01)
[8]地震子波頻率淺析[J]. 云美厚,丁偉.  石油物探. 2005(06)

碩士論文
[1]基于GPU的地震資料處理并行加速研究[D]. 孫永濤.西南石油大學(xué) 2015



本文編號(hào):2914677

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