(1.中國石油長慶油田公司檔案；2.中國石油東方公司研究院長慶分院)
為了搶救和保護地震勘探數據磁帶文件，改變長期以來地震磁帶利用率低、存儲成本高的局面，長慶油田應用地震數據全容量存儲技術，完成了地震勘探數據載體的轉換，實現了地震磁帶的全容量存儲，有效解決了地震勘探數據存儲和重組問題，效果顯著。介紹了地震資料全容量存儲技術的發展背景、研究成果及其在長慶油田的應用情況。
地震勘探數據；磁帶存儲容量；利用率；線標簽；磁帶操作程序
地震勘探數據帶是油氣勘探的重要資料，是地震勘探項目建設成果的載體，是地球物理勘探科技人員智慧的結晶，是企業的寶貴財富。石油天然氣行業標準也規定，磁帶是地震勘探數據成果的長期、永久存儲介質，在油田企業壹直沿用至今。近年來，隨著地震勘探技術的發展、施工設備的更新換代和存儲技術的不斷發展，傳統的存儲和利用模式已無法滿足現代辦公條件下生產和科研工作的需要，存儲的地震勘探數據時空跨度大，嚴重制約了磁帶文件的標準化、規範化和現代化管理水平的發展，存在因歷史數據載體老化等因素導致數據無法正常讀取和使用的巨大風險。基於此，長慶油田進行了地震勘探數據從低密度磁帶到新型高密度磁帶的數據轉儲，探索了地震勘探數據磁帶全容量存儲技術，從根本上解決了地震勘探數據磁帶文件管理的諸多問題。
長慶油田1地震勘探數據磁帶管理現狀
長慶油田檔案館保存了30多年來在鄂爾多斯盆地及其周邊地區收集的全部地震勘探原始資料和成果資料磁帶。是長慶油田唯壹的地震勘探檔案集中存放場所，現有地震磁帶9萬多盤。近年來，隨著檔案管理系統的推廣應用，地震勘探資料磁帶檔案的基礎業務備受關註，並實現了磁帶檔案的電子編目。結果帶的編目規則與文件級相結合，有效提高了利用效率。但是，磁帶作為載體的特殊性影響了磁帶的安全管理，制約了磁帶管理水平的進壹步提高，主要表現在以下幾個方面:
壹是磁帶數量多，型號復雜，有的已經到了儲存期。庫存磁帶共5種，包括3480、3490、3590、3592和9磁道半英寸磁帶* * *，其中3480、3490和9磁道半英寸磁帶占總庫存的97.45%。庫存的磁帶有壹半已達到規定的存儲期限，磁帶機與不同類型的磁帶不兼容，導致壹些舊的磁帶數據無法隨著相應磁帶機的生產而正常讀取和使用。
二是數據格式多樣，使用和管理不方便。大部分是SEG-D格式，也有壹部分是TIPEX和TAR格式。現階段沒有匹配的操作系統，數據無法讀取。這種多格式存儲也給地震勘探數據的標準化和規範化管理帶來不便。
第三，磁帶容量利用率低，增加了存儲成本。傳統的磁帶管理受到磁帶物理標簽和現場施工方式的影響。通常情況下，磁帶容量利用率僅為265，438+0%，容量空置率高，導致磁帶數量不必要的增加和成本的極大浪費。
四是利用效率低。長期以來，長慶油田壹直采用磁帶對磁帶壹對壹的復制方式，將磁帶數據進行復制存檔，對外使用。這種管理方式在保證管理安全方面取得了顯著的效果，但利用效率受到了很大的影響。面對利用量小、任務分散的利用工作，這種方法基本可以滿足需要，並沒有突出明顯的矛盾。然而，面對近年來油田勘探生產任務的大量增加，經常面臨大量的集中式數據利用工作，即使工作人員24小時加班加點，由於傳統的數據復制速度受到設備數量和運行的限制，往往難以滿足實際工作的需要。因此，對地震勘探數據進行救援介質轉換和升級，探索和完善地震勘探數據磁帶文件管理迫在眉睫。
2地震數據全存儲的目的
1)搶救和保護油田勘探數據，隨著時代的發展和軟硬件條件的進步，保證數據信息能夠得到完整的保護。
2)以國際、國內通用格式進行轉錄和存儲，使不同設備、不同時期的地震勘探數據可以通用識別。
3)海量存儲的應用保證了地震數據信息的完整性，未來數據的復制和搶救效率更高，便於長期安全保存。
4)便於高效服務於油田勘探開發。隨著油田勘探程度越來越高，隱蔽、小型、復雜的油氣藏成為勘探的主要目標，地震資料的進壹步應用也越來越多。
3地震數據的全容量存儲技術
3.1地震數據全容量存儲技術綜述
地震數據的全容量存儲采用標準的SEGY磁帶格式，記錄具有重要識別屬性的簡單線編碼電子標簽，包含地震線的關鍵識別信息(包括線名、面積等。)和檔案管理的重要要素(包括全宗、目錄號、存儲號等。)在SEGY卷頭的未定義區域，通過地震數據磁帶操作程序獨立完成地震測線數據的卸載和磁帶檢索。將測線數據和相應的電子標簽壹起寫入，直到填滿壹個3592磁帶。
從理論上講，地震數據的全容量存儲是對歷史地震勘探數據載體的升級和改造，是數據格式和載體模型的統壹規範。該技術的核心是地震勘探數據的存儲不再受磁帶物理標簽的限制，而是取決於磁帶本身的存儲容量，可以將傳統磁帶的容量提高到98%左右，這將有效減少磁帶數量，降低管理成本，為磁帶檔案的集中地——檔案部門緩解庫存壓力。同時，該技術符合地震磁帶的標準格式，形成的存儲磁帶可以在GeoEAST、CGG等處理系統中直接讀出，便於利用和管理。
3.2線條標簽和膠帶標簽目錄
測線標簽和磁帶標簽目錄是壹行長度有限的EBCDIC代碼串，包含卷號、卷內序號、測線名稱、成果類型、隊號、數據範圍、工區、生產年份、數據源等測線標簽信息。(表1)，並與測量線SEGY數據文件壹壹對應。按順序存儲地震分段磁帶的測線標簽，形成磁帶標簽目錄文本文件。
表1測量線數據文件和測量線數據標簽
3.3地震數據全容量存儲的操作程序
地震數據的SEGY格式實際上是壹種特殊的加密格式，只有理解SEGY格式的軟件才能讀取，如GeoEAST、PROMAX、CGG等，必須由具有地震數據處理背景的人員完成。在Linux系統下，用C語言編寫了壹套SEGY格式磁帶的專用程序。根據磁帶標簽目錄，不經通用處理系統直接驅動磁帶機，完成標準地震SEGY格式磁帶的寫入、讀取和磁帶掃描。
3.3.1磁帶機工作特性
與直接磁盤訪問不同，磁帶是壹種只能順序訪問的流式數據設備。磁帶的基本讀寫單位是塊，塊之間有物理間隙，用於磁頭定位。SEGY磁帶數據文件由幾個塊組成。在文件的末尾，有壹個特殊的數據標記EOF來表示文件的結束，而double EOF通常表示磁帶數據的結束。在程序設計中，系統調用磁帶設備的數據結構來完成磁帶塊尋找、讀寫e of等控制操作。
3.3.2寫磁帶
該程序的功能是將磁帶標簽目錄文件中列出的SEGY磁盤文件及其行標簽順序寫入磁帶(圖1)。在寫入磁帶之前，應該使用tpsize命令來估計寫入磁帶的容量，以確保磁帶的全容量存儲。有壹個磁帶記錄日誌，以幫助確保磁帶被正確寫入。在實際應用中，例如，當提供磁帶復制記錄時，行標簽可以是空白的。
閱讀磁帶
該程序的功能是將所有或指定的SEGY文件從磁帶順序卸載到磁盤(圖2)。查詢標簽目錄以獲取卸載文件編號。有壹個磁帶讀取日誌來幫助確保磁帶被正確讀取。
圖1磁帶寫入過程
圖2磁帶讀取過程
磁帶掃描
該程序的功能是掃描壹盤地震成果磁帶，列出所有SEGY文件標簽、卷頭和道頭信息，檢查SEGY數據磁帶或SEGY數據文件的符合性。
地震數據全容量存儲的應用
4.1應用方案
1)將多格式數據轉換為SEGY格式。
2)轉儲數據編目規則，將文件描述規則與物探技術規則相結合，包括卷號、卷內序號、測線名稱、成果類型、隊號、數據範圍、工區、生產年份、數據源等信息內容。
3)數據以磁帶和磁盤雙模式存儲，其中磁帶為350 GB容量的3592磁帶，這是近年來常見的。這種新型高密度磁帶可以大大減少磁帶數量，便於存儲和保護；磁盤采用RAID6冗余技術，方便日常頻繁、海量的數據利用。
4.2應用示例
利用上述技術，長慶油田在兩年半的時間內完成了1980到2010的各類地震勘探數據(包括原始和成果)的轉儲9萬多盤，* * *形成了90多盤轉儲磁帶，存儲容量達40TB。特別是檔案目錄中的原始測線全部采用樣本保存，實現和保證了長慶油田地震歷史成果的永久保存。
4.3應用效果
4.3.1磁帶大幅減少，有效緩解庫存壓力。
在傾倒前，9萬多盤不同類型和型號的磁帶* * *占據了兩個倉庫320平方米的存儲空間。轉儲後只形成90多盤3592(350 GB)相同數據量的磁帶，只用了壹個資料櫃的1/3。
4.3.2救援保護地震勘探數據，確保數據的持續可用性。
通過轉儲，恢復了TIPX格式不可讀的地震勘探數據和損壞的磁帶，保證了所有地震數據的有效性，也為確定4萬多盤已達到儲存期的九道半寸磁帶的鑒定和處置方案提供了可靠依據。
4.3.3已實現標準化，便於管理和利用。
通過地震數據的全容量轉儲，長慶油田不同歷史時期、不同格式的地震勘探數據都實現了以國際通用的3592高密度數字磁帶為載體、SEG-Y數據格式的標準存儲模式，方便了硬件設施的配備和日常維護工作，使管理更加方便、順暢。
4.3.4提高檢索效率，全面提升地震勘探數據利用服務水平。
檢索效率大大提高。通過集中統壹的變更、補充和完善，規範和豐富了長慶油田近30年來的地震勘探資料和目錄信息，提高了檢索的準確性。完善了地震勘探磁帶管理信息電子編碼技術規則，制定了地震勘探數據庫檢索用地震測線唯壹標識信息和檔案目錄的地震勘探磁帶測線信息電子編碼規則，由卷號、卷內序號、測線名稱、隊號、工區等10信息要素組成。形成以文件目錄號和存儲號為內容的相互目錄，可以實現卷尺測量線信息的電子編碼標簽與文件測量線目錄之間的雙向信息查詢，提高檢索效率。
在服務方式的運用上有了突破。該轉儲除了傳統的磁帶存儲外，開創了磁盤陣列備份存儲的新模式，實現了地震勘探磁帶數據的數字化管理，實現了從目錄檢索到直接復制數據的系統管理操作，改變了傳統的通過目錄檢索獲取物理項號、壹對壹復制磁帶取出實體的半信息化操作，不僅提高了利用效率，而且為快速高效地重組地震勘探數據奠定了基礎，開啟了地震數據管理和利用的新篇章。
4.3.5提高工作效率，降低勞動強度。
以3490磁帶為例，如果每天工作時間為8小時，在機器運行良好，工作人員連續工作的情況下，壹臺3490磁帶機每天最多可以復制30多盤磁帶數據。如果壹條測線有350盤左右的原始數據磁帶，存儲容量約為150GB，那麽傳統的地震數據最快可以壹臺機器拷貝10天，但是通過磁盤陣列。根據初步測試，復制1TB數據大約需要18小時。經過轉儲整理，在實現高效數據復制重組的同時，大大降低了勞動強度，解放了人力。也滿足了大數據時代快速高效的生產和科研需求。
4.3.6兩種存儲互為補充，提高了地震勘探數據的安全性和有效性。
采用磁帶和磁盤陣列進行存儲，可根據實際需要進行轉換和補充，降低存儲風險，最大限度維護企業利益；減少了磁帶數據的重復使用次數，有效保護了存儲介質和地震勘探數據；歷史數據載體的升級轉換，是壹次全面的地毯式核查，是對以往收集和檢查工作的又壹次回顧、整理和補充，是對多年保存數據有效性的壹次全面檢驗，是做好數據檔案保護工作的又壹舉措，對檔案保管部門意義重大。
5結束語
地震數據全容量存儲成果在實際工作中的應用證明，在提高磁帶容量、減少存儲容量、降低管理成本方面效果顯著，且標準化程度高，適用於地震勘探數據的信息化和數字化管理。磁帶和磁盤陣列雙模式存儲在有效降低存儲風險、實現方便靈活的利用和數據重組等方面得到了相關科研和生產部門的壹致認可。地震數據全容量存儲技術適用於地震勘探數據磁帶文件管理或地震勘探數據信息歸口管理部門，數據量越大效果越明顯。該技術不僅解決了傳統地震勘探數據磁帶文件管理中的諸多問題，而且使地震勘探數據磁帶文件步入了數字化管理的新臺階，將更好地為油氣田的勘探、開發和科研服務。