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抛物问题间断Galerkin区域分解方法

数学物理学报（A辑） 2012年第5期32卷 928-940页

作者：芮洪兴廉西猛宁夏大学数学计算机学院银川750014 山东大学数学学院济南250100 胜利油田物探院山东东营257002

对一类抛物问题给出了间断Galerkin区域分解并行算法.该方法兼有间断Galerkin方法和区域分解算法的优点.文章证明了算法的稳定性和收敛性.给出的数值试验表明了算法的稳定性和精度.

关键词：间断Galerkin方法区域分解稳定性误差估计

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基于Spark的地震数据重建方法的并行化

科学技术与工程 2023年第8期23卷 3168-3176页

作者：廉西猛中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022

地震勘探技术发展早已进入TB(terabytes)级数据时代,并逐步迈向PB(petabytes)级。为提升海量数据处理效率,将地震数据处理算法进行并行化是一种广泛采用的手段。但是一些复杂度较高的算法,诸如地震数据重建类方法等,并行化难度较大,加... 详细信息

地震勘探技术发展早已进入TB(terabytes)级数据时代,并逐步迈向PB(petabytes)级。为提升海量数据处理效率,将地震数据处理算法进行并行化是一种广泛采用的手段。但是一些复杂度较高的算法,诸如地震数据重建类方法等,并行化难度较大,加速效果不理想。Spark作为一种面向大数据处理的通用分布式并行计算技术,可以应用于并可简化地震数据处理算法并行化过程。借助于Spark的优势,通过两个实例讨论了基于Spark的地震数据重建并行化方法,提出了对于具有复杂输入输出组织数据方式的算法的并行化方法,提升了算法效率。研究成果为该类算法的Spark并行化开发提供了有益借鉴。

关键词：地震数据重建 Spark技术并行面元均化五维规则化

地震正演数值模拟完全匹配层吸收边界条件研究综述

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地球物理学进展 2015年第4期30卷 1725-1733页

作者：廉西猛单联瑜隋志强中国石化胜利油田分公司物探研究院东营257022 中石化胜利油田博士后科研工作站东营257002

由于对边界反射具有优秀的吸收效果,完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML)吸收边界条件自被提出就受到了广泛的关注和研究,并发展成为地震正演数值模拟中应用最广泛的边界条件.随着地震正演数值模拟技术的发展,对PML边界条件的研究... 详细信息

由于对边界反射具有优秀的吸收效果,完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML)吸收边界条件自被提出就受到了广泛的关注和研究,并发展成为地震正演数值模拟中应用最广泛的边界条件.随着地震正演数值模拟技术的发展,对PML边界条件的研究取得了显著的进展,发展形成了多种PML边界条件,并在声波、弹性波等多种方程的地震正演数值模拟中得到了广泛的应用,取得了良好的效果.但是,对于该领域涌现出的大量的研究成果,缺少系统总结的综述性文献.为此,本文归纳梳理了近年来PML边界条件在地震正演数值模拟领域的研究和应用成果,分阶段地概述了PML边界条件的发展进程.最后讨论总结了各种方法的异同之处,并对地震正演数值模拟领域中PML边界条件的研究方向进行了展望.

关键词：完全匹配层吸收边界条件地震正演数值模拟综述

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叠前深度偏移地震记录直接模拟方法

石油地球物理勘探 2020年第4期55卷 747-753,700页

作者：吴涵廉西猛孙成禹芮拥军蔡瑞乾邓小凡中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地球物理系山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处... 详细信息

叠前深度偏移是高精度地震勘探技术的重要组成部分。为了在研究中高效获取叠前深度偏移的理论成像结果,避免炮记录正演、常规处理和偏移等一系列繁琐的流程,提出了一种叠前深度偏移记录的直接模拟方法。该方法无需经过波场正演和偏移处理,直接使用子波信息、观测系统参数和射线路径信息在波数域构建点扩散算子,根据速度模型和反射率生成理论成像结果。该方法简单、高效,成像结果精度高。利用该成像结果,可以快速检测观测系统存在的问题和地震数据的质量,为优化观测系统参数和评价成像质量提供参考,为地震解释提供佐证,能够满足采集、处理和储层解释等方面的研究需求。

关键词：深度偏移地震记录模拟广义卷积散射层析点扩散算子

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基于照明补偿的变“子波”模拟成像方法

石油地球物理勘探 2023年第4期58卷 883-892页

作者：焦峻峰赵爱国廉西猛崔庆辉孙成禹吴涵中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田物探研究院山东东营257022 中山大学地球科学与工程学院广东珠海519080

叠前深度偏移是目前高精度地震成像的关键技术。对于给定的速度模型,传统方法是先利用波动方程做波场正演,再对正演波场进行叠前偏移成像。但该方法计算效率低,对硬件要求高。基于成像算子的模拟叠前深度偏移方法无需波场正演和偏移处理... 详细信息

叠前深度偏移是目前高精度地震成像的关键技术。对于给定的速度模型,传统方法是先利用波动方程做波场正演,再对正演波场进行叠前偏移成像。但该方法计算效率低,对硬件要求高。基于成像算子的模拟叠前深度偏移方法无需波场正演和偏移处理,计算效率高,但存在能量分布与实际不符、分区重构分界严重及成像波形不正确等问题。为改善模拟叠前偏移成像算法的效果,文中提出基于照明补偿的变“子波”模拟叠前深度偏移成像方法。首先根据观测系统计算射线路径,使用单位脉冲代替点扩散函数在波数域构建直接成像算子,并将成像算子作用于反射系数模型;然后在空间域通过非稳态褶积运算得到模拟深度域成像结果,解决模拟深度成像时波形不能空变的问题;通过单位脉冲作用下多点模拟成像结果的叠加,空间能量差异及个别区域无法照明的问题得以解决。该方法不仅保留了原算法计算速度快的优势,同时还解决了能量分配和“子波”空变的问题。模型试算证明该方法成像结果准确,可为观测系统选择和地震成像提供参考。

关键词：成像算子深度域偏移成像射线追踪散射层析非稳态褶积

基于Spark的地震地表一致性处理算法并行开发

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地球物理学进展 2020年第6期35卷 2367-2372页

作者：廉西猛隋志强丛龙水张睿璇中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022

随着地震勘探技术的进步,特别是高密度地震技术的发展,地震数据的体量越来越大.如何高效的处理海量地震数据成为了一个不可避免的问题.一个有效可行的解决方案是采用分布式并行处理技术对地震处理算法进行并行化改造,提升效率.目前使用... 详细信息

随着地震勘探技术的进步,特别是高密度地震技术的发展,地震数据的体量越来越大.如何高效的处理海量地震数据成为了一个不可避免的问题.一个有效可行的解决方案是采用分布式并行处理技术对地震处理算法进行并行化改造,提升效率.目前使用较多的分布式并行技术包括MPI、MapReduce等.但是对于地表一致性处理算法,由于其具有多阶段、迭代和全局处理的特点,基于现有并行技术的并行改造难度巨大,处理大数据的效率难以有效提升.为此,本文引入了支持内存迭代计算的并行框架Spark,并以地表一致性剩余静校正方法为例,探讨了地表一致性处理技术的Spark并行化方法.主要思路是将算法执行流程转化为数据流转过程,应用Spark提供的强大的并行操作算子,实现算法的并行.对于流转过程中数据的平滑、匹配等操作进行了优化处理,提升了大数据支撑能力和效率.应用海量数据进行的测试证明,该方法可以支撑TB级海量数据的处理,并且具有很高的处理效率,可应用于高密度地震资料处理实际生产.

关键词：地表一致性地震处理大数据并行化 Spark

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波动方程法地震波正演数值模拟研究综述

油气地球物理 2015年第2期13卷 55-59页

作者：张睿璇廉西猛胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

波动方程法地震波正演数值模拟主要包括有限差分法、连续有限元法,谱方法以及新兴的间断有限元法。本文总结了这些方法近年来的新进展,探究了各方法在应对起伏地表等复杂构造和提高模拟效率等方面出现的新技术,并对该领域的发展方向和... 详细信息

波动方程法地震波正演数值模拟主要包括有限差分法、连续有限元法,谱方法以及新兴的间断有限元法。本文总结了这些方法近年来的新进展,探究了各方法在应对起伏地表等复杂构造和提高模拟效率等方面出现的新技术,并对该领域的发展方向和趋势进行了分析和展望。

关键词：波动方程法地震波正演数值模拟复杂构造模拟效率

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基于四面体剖分的并行地质块体建模方法

计算机工程与应用 2018年第21期54卷 246-250页

作者：廉西猛单联瑜隋志强赵翠霞中国石化胜利油田有限公司物探研究院山东东营257022 中国石化胜利油田博士后科研工作站山东东营257022

针对传统三维地质建模面临的内存消耗大,运行效率低的问题,提出了一种基于非结构四面体网格的并行地质块体建模方法。该方法采用"分治合并"的思想。首先将地质层位散点融合分割成若干个独立封闭块体;然后对每个块体进行表面三角形网格剖... 详细信息

针对传统三维地质建模面临的内存消耗大,运行效率低的问题,提出了一种基于非结构四面体网格的并行地质块体建模方法。该方法采用"分治合并"的思想。首先将地质层位散点融合分割成若干个独立封闭块体;然后对每个块体进行表面三角形网格剖分,限定四面体剖分等步骤,形成块体的四面体网格剖分;最后将所有块体网格合并成最终地质模型。该方法中的块体剖分步骤应用多进程并行进行,提高了方法效率,并分摊计算机内存压力,可满足大尺度地质构造块体建模需求。该方法可为基于非结构网格的数值方法(如有限体积法、有限元方法等)的地震正演、偏移等算法提供合适的模型数据。

关键词：地质块体建模四面体剖分并行分治合并

基于GPU集群的大规模三维有限差分正演模拟并行策略

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物探与化探 2015年第3期39卷 615-620页

作者：廉西猛张睿璇中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

三维弹性波动方程有限差分正演模拟的低效率问题是导致该算法无法在大规模实际生产中应用的最重要的原因,使用GPU平台进行加速又面临GPU显存的限制。针对这一问题,提出了一种基于CPU/GPU的异构集群环境的并行加速解决方案。通过使用CPU/... 详细信息

三维弹性波动方程有限差分正演模拟的低效率问题是导致该算法无法在大规模实际生产中应用的最重要的原因,使用GPU平台进行加速又面临GPU显存的限制。针对这一问题,提出了一种基于CPU/GPU的异构集群环境的并行加速解决方案。通过使用CPU/GPU协同并行模式和区域分解方法,实现了该算法的多级并行策略,并提出了非阻塞通讯、存储优化和基于MPI-IO的并行读写等方法,对程序的执行效率和存储使用进行了优化,为大规模实际生产应用提供了有效支撑。

关键词：大规模三维正演 CPU/GPU集群区域分解存储优化并行读写