地震数据转储与质量监控技术

王建锋，郭明杰，孙 哲，魏振辉，赵宇龙，任艳永

(东方地球物理勘探有限责任公司采集技术中心 河北 涿州 072751)

0 引 言

随着高密度高效/超高效采集技术以及节点采集技术的快速发展，野外采集的地震数据量呈几何级增长。每天的数据量可达几TB甚至几十TB，面对如此海量数据，地震数据转储与质控工作任务繁重。目前现场一般都是采用NAS盘记录地震数据，然后再在室内对数据进行备份、磁带拷贝、质控、现场处理等工作[1-2]。这就需要一套单独的软件把地震数据从NAS盘转储到磁带或磁盘阵列。目前野外常用的是Sercel公司的COPY+软件，它可实现地震数据在NAS盘和磁带间的转换[3]。该软件是一款付费软件，仅支持Sercel仪器数据，适用性较窄，能够拷贝磁带但速度较低。对原始数据的质量控制一般都是通过现场处理软件完成的，这就需要先解编再质控。可见，传统方法基本都是通过串行方式实现上述工作的，速度慢、效率低，无法满足海量数据快速高效转储的需求。

为解决此问题，通过研究形成了海量数据转储与质量监 控技术，并开发了具有自主知识产权的地震数据转储与质量监控软件[4-5]。

1 地震数据转储与质量监控技术

地震数据转储与质量监控技术的关键就是把传统串行工作方式改为并行方式，减少数据输入输出次数，提高现场质控效率，主要有以下几个特点：

1)强大的适用性

支持SEGY、SEGD(包括SEGD Rev1.0、Rev 2.1、Rev 3.0)以及相关变种数据，适用于Sercel428/508、Zland/Z700、Hawk、Aries、RT System2、G3I以及GSR等多种仪器记录数据格式。

2)多路同步输出

支持磁盘或磁带输入，磁盘与磁带多份多线程并行输出。SEGD数据转储界面如图1所示，只需读取一次原始地震数据便可同时完成数据的拷贝、格式转换和质量控制工作。

图1 SEGD数据转储界面

3)地震数据格式转换与模板

野外采集最终上交给甲方的地震数据一般就是原始数据，但有的甲方要求对数据进行格式转换，经常是把SEGD转换为SEGY。软件支持SEGD->SEGY功能，模板可实现对输出数据文件头和道头信息的修改，可以满足不同用户的个性化需求。还支持SEGD/SEGY->GeoEast,节省了GeoEast处理系统再次解编的时间，提高了现场处理效率。

4)输出格式灵活、转储速度快

有2个方面的写带方式对写带速度影响很大：

第一是EOF(end of file)，文件结束标志。常规写带时每个文件后面会写一个EOF，磁带机就会需要一段时间做缓冲，这样就降低了写带速度，而不写EOF则会极大的提高写带速度。总大小相同的数据，选择写EOF时文件个数据越多写带速度越低。

第二是Blocking，即每个磁带块写入数据的字节大小，一般都是道长的整数倍。块的大小取决于磁带机本身的性能，如IBM3592磁带机每块最大是2 MB。常规写带时，每个磁带块都是写一个地震道，SEG规定可以写多个地震道，这样就会有效提高写带速度。

为了提高写带速率，软件支持写/不写EOF和Blocking，用户可根据甲方需求灵活的选择写带方式。在采用不写EOF和最大块写带时，实际写带速度能接近磁带机理论写带速度，最高可达200 MB/s以上。

需要注意是由于不同处理系统解编模块的适用性不同，选择的写带方式可能会影响磁带解编，因此一定要与甲方沟通确定写带方式。

5)原始数据质量监控

可在拷贝数据的同时对原始数据进行质量控制，也可只进行质量监控。可对总坏道、死道、排列异常、炮能量等情况进行监控，自动判断出可疑炮，放在列表中，供用户进一步确定，可大大减轻海量数据人工监控的工作量。图2是挑选出的坏道和死道类型的可疑炮。同时也可对指定的地震数据文件头、道头参数进行监控，确保数据完整。

图2 自动挑选出的可疑炮

6)完善的辅助功能

磁带检查功能可对磁带数据和磁盘数据进行比较，保证磁带拷贝的准确性。提供了磁盘数据地震数据显示功能，并可查看文件头、道头信息。数据解析功能可对磁盘或磁带数据进行分析，用来检查数据是否存在问题。

除此之外，每个功能都提供了丰富的日志文件，对数据道数、道长、采样率等重要信息进行统计输出，方便用户检查质控。

2 实际应用效果

地震数据转储与质量监控软件已在国内外几十个生产项目中得到广泛应用，性能稳定，效率高，能够有效解决实际生产中的问题，得到了各项目使用人员的认可。以下面2个实例来说明应用效果。

国外采集项目一

采用节点仪器施工，配备高速盘阵、光纤卡、3592-E07磁带机等高性能设备。每天原始连续记录的SEGD数据量为5-6T，仪器记录2份带。软件负责把两盘磁带数据拷贝到磁盘，并在解编的同时进行质量监控，速度约为200 MB/s。由于原始SEGD数据的文件头大于2MB，需占用多个磁带块(SEGD文件头一般都是一个磁带块)，仪器自定义了文件头的写带方式，导致常规拷贝软件或处理系统不能支持，难以解编。

软件的SEGD磁带解编方法可自动分析SEGD数据结构，适用性强，很好地解决了该问题。

项目每天切分产生的检波点道集数据量为5-6T，软件实现把数据从盘阵拷贝到磁带，双份输出的平均速度可达229 MB/s。软件还实现了再把2份磁带数据拷贝到磁盘，然后与原始数据对比检查工作。

检波点道集磁带输出(2盘带)如图3所示。

国外采集项目二

图3 检波点道集磁带输出 (2盘带)

使用的是Sercel428仪器，采集生成的是SEGD数据，但甲方要求上交SEGY数据，且要求把SEGD数据和SPS中的某些信息按一定格式输出到SEGY道头指定位置。COPY+软件是不支持的，现场处理系统也是很难实现的，使用本软件的SEGD->SEGY和模板功能经过一次数据转储便可同时生成一份SEGD和2份SEGY磁带(1盘备份)，操作简单、速度快，很好的完成了任务。

3 结束语

地震数据转储与质量监控技术在越来越多的生产项目中得到了应用，取得了很好的效果，满足了每天海量数据(16T)快速转储与质控的需求。需要说明的是高速转储是建立在高性能的网络和硬件环境基础上的。