Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
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RTM
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RTM

RTM für elastisch anisotropen Erduntergrund

Die RTM (reverse time migration) ist ein Wellengleichungs-basiertes Migrationsverfahren, das auch in kompliziertesten Untergrundstrukturen einsetzbar ist.

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Seismische Tiefenmigration RTM

Seismische Tiefenmigrationsverfahren berechnen aus den gemessenen und vorbearbeiteten reflexionsseismischen Daten ein Abbild des Erduntergrundes, das es dem Geowissenschaftler erlaubt, Erdöl-/Erdgasvorkommen zu entdecken. Das Verfahren der Reverse Time Migration (RTM) zeichnet sich durch eine hohe Abbildungsqualität auch bei komplizierter Geologie des Erduntergrundes aus. Durch direktes Lösen der Wellengleichung wird das Verhalten der (inversen) Wellenfeldausbreitung im Untergrund sehr realitätsnah simuliert und erlaubt damit auch das exakte Abbilden von Strukturen in Bereichen mit sehr stark kontrastierenden seismischen Geschwindigkeiten, wie etwa Salzstöcken.

Wir empfehlen, RTM ergänzend zur GRT anzuwenden, und damit hohe strukturelle Abbildungsgenauigkeit mit dem Erhalt von wahren Amplituden entlang von Zielreflektoren zu verbinden.

Unsere Implementierung der RTM weist durch die Verwendung von hauseigenen HPC-Komponenten ein sehr hohes Maß an Effizienz, Parallelität und Robustheit auf – selbstverständlich bei vorliegender geophysikalischen Genauigkeit der Ergebnisse.

RTM Single Shot Scalability
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RTM Single Shot Scalability
Asynchronous Constraint Execution
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Die RTM ist in unser ACE (Asynchronous Constraint Execution) Framework integriert.

Durch die Verwendung spezieller streuender Randbedingungen erhalten wir eine Softwarelösung, die ohne intermediären I/O auskommt und so vermeiden wir die Probleme konventioneller Implementierungen, die durch das Ein- und Auslesen von Viel-TeraByte großen Zwischenergebnissen zu jedem der Zehntausenden zu migrierenden Schüsse entstehen. Die Finite-Differenzen Stencils zum Lösen der Wellengleichung sind vollständig ausoptimiert und stabil für Geschwindigkeitsmodelle der Symmetrien Isotropie, VTI und TTI. Die RTM ist in unser ACE (Asynchronous Constraint Execution) Framework integriert.

 

Hohe parallele Effizienz durch ACE

Durch feingranulare Zerlegung des Migrationszielvolumens und dynamische Zuweisung der auszuführenden Teilaufgaben des Migrationsjobs an die Kerne des Rechenclusters erreichen wir eine extrem hohe parallele Effizienz und damit eine nahezu perfekte Skalierbarkeit der Migration; selbst die Einzelschussmigration skaliert bis hin zu vielen tausenden von Rechenkernen. Die Zuweisung von Ressourcen für den Migrationsjob kann dynamisch erfolgen, d. h. während der laufenden Migration können Rechenknoten hinzugefügt oder auch freigegeben werden – eine Flexibilität, die in modernen Produktionsumgebungen gefordert wird.

Ein optimiertes Signal/Störverhältnis wird durch adaptives Stapeln der Einzelschussergebnisse nach erfolgter Migration erhalten. Unsere RTM ist selbstverständlich eine 3D Migration; es existiert aber auch eine spezielle 2D Variante. Sowohl in 2D als auch in 3D lässt sich die RTM unter Eingabe von gewünschten Quell-/Empfängerkombinationen und der Verwendung von absorbierenden Randbedingungen als Software zum Modellieren synthetischer Seismogramme zu gegebenen Geschwindigkeitsverteilungen einsetzen.

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