随钻地震数据处理系统软件体系结构研究
随着对资源开发的需求，新的资源勘探方法也不断出现，随钻地震技术作为近几年新出现的一种井间地震勘探技术，在国外迅速发展起来。随钻地震技术是地震勘探技术与石油钻井工程相结合的产物，主要为钻井工程服务。它利用钻井过程中钻头破岩产生的振动噪声为震源进行地震勘探，属于无源地震的范畴。它具有采集、处理、解释均能做到实时性；观测方式灵活；生产成本低、风险小；地震资料分辨率高等特点，对并提高钻井成功率、制定保护油气层和油藏描述工作有重要价值。 国外随钻地震技术已日趋成熟，并逐步实现了现场应用。他们垄断了这项技术严重限制了随钻地震技术在我国的发展与应用。经过几年的探索研究，我国已在随钻地震理论和方法上已经取得了重大进展，为了形成配套技术和设备，进一步发展、推广该项技术，开发具有自主知识产权的随钻地震数据处理软件具有重要意义。 随钻地震数据处理软件系统是一个复杂的系统，必须采用总体设计分步实施的策略。因此，构建良好的软件开发与应用平台是最重要的环节。本文结合随钻地震特点，在现有研究成果的基础上，提出了随钻地震资料处理集成平台体系结构,依次针对框架内的数据存储和服务层、应用服务层、执行控制层和用户界面层等每层的主要功能进行了界定和说明；并对数据管理、数据访问、资料处理、数据可视化等随钻地震资料处理的关键技术进行了研究，改进数据访问机制，有效提高了海量数据的处理速度和二维可视化速度；实现了基于SWD软件体系结构的随钻地震资料处理的系统，验证了SWD软件体系结构的可行性。主要研究内容包括： (1)根据随钻地震技术特点，分析随钻地震资料处理软件系统需求，提出基于构件技术的层次式体系结构，该结构符合国际石油技术开放标准协会对石油工业上游软件开发的要求，具有良好的适应性和扩展性。 (2)针对地震勘探数据管理中存在的数据类型复杂、数据量大、管理形式单一等问题，提出随钻地震数据存储、管理模式。以数据库方式存储结构化数据，以文件方式存储非结构化数据，定义了适合于随钻地震数据的数据库内容以及随钻地震数据文件格式，并给出存储优化方案。 (3)针对微机环境下传统文件I/O方式对大数据文件处理效率低的问题，改进了传统文件访问机制，采用文件索引和内映射文件相结合方式，实现对大数据文件的快速访问；由于具有多种原始数据格式，采用了一种可升级、可扩展的数据转换格式设计，实现不同数据格式间的灵活转换。有效地提高了大数据文件访问效率。 (4)分析随钻地震资料处理的应用需求，研究随钻地震数据处理方法，对实际数据资料进行处理、显示，获得良好的处理效果。设计了批处理过程特有的作业流程，对非数据处理专业的用户具有重要指导作用。 (5)实现了基于分层体系结构的随钻地震资料处理软件系统。该系统操作简单，数据处理速度快，集资料处理、数据管理、可视化于一体，既满足常规室内资料处理的需求，也适用于钻井现场的实时处理，对现场监控钻探过程，及时调整施工方案具有重要意义。
随钻地震;数据处理系统;SWD软件体系结构;I/O方式
中国海洋大学
博士
海洋地球物理
刘怀山
2013
中文
P631.4
103
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）