[发明专利]一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据压缩技术，尤其涉及一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法。

背景技术

声波成像测井属于声波成像测井技术，是现代测井技术的一种重要手段，该技术通过声波成像测井仪测量井壁岩石或套管对超声波和兰姆波的反射情况来获得井壁或套管壁的二维平面声波直观图像，这种图像反映的是井壁界面的声学性质，和光学成像的图形并不完全一样。在裂缝地层中，可从获得的声学图像中了解裂缝地层中裂缝、孔洞的分布和位置。在套管中，可从获得的声学图像中了解套管中射孔位置，套管损坏情况。

声波成像测井仪由于成本和使用井场费都非常高，因此声波成像测井仪的运行速度应尽量快，从而缩短测井时间，并且要求其具有高的可靠度、准确度，这样才能高效可靠的完成井下作业。另外，声波成像测井仪在进行井下作业时所测得的声波数据量大，而井下电缆传输速率却有限，现有电缆的最高上传速率也不能实时将产生的声波成像测井数据上传。

因此，必须对声波成像测井仪测得的井下声波成像测井数据进行实时数据压缩，以减小数据量，从而提高测井效率。

发明内容

本发明实施例提出了一种有效的井下声波成像测井数据实时压缩方法，从而减少井下声波成像测井数据量，以实现测井数据实时传输。

本发明实施例提供的一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法，包括以下步骤：

将原始井下声波成像测井数据分割为多组待压缩数据，对每组待压缩数据进行基于提升矩阵的整数离散余弦变换，并获取每组待压缩数据的变换域数据；

记录每组待压缩数据的变换域数据的第一参数、第二参数和第三参数；所述第一参数为所述每组待压缩数据的变换域数据未尾连续为0的个数，所述第二参数为所述每组待压缩数据的变换域数据绝对值中最大值的二进制位数，第三参数为所述每组待压缩数据的变换域数据的符号值；

根据第一参数、第二参数和第三参数对每组待压缩数据的变换域数据进行动态量化处理和编码操作。

本发明实施例通过对待压缩数据进行基于提升矩阵的整数离散余弦变换，可实现测井数据的实时压缩。另外，由于实际测井数据量大，声波信号通常会多次连续出现幅度较小的数据，本发明充分利用这一点，减少了数据传输量，由于测井数据非常珍贵，一般要求完整保存，采用本发明实施例可完整保存原始声波成像测井数据信息，从而提高测井效率。

附图说明

图1为声波成像测井仪工作示意图；

图2为声波成像测井仪工作俯视图；

图3为本发明实施例提供的一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法流程图；

图4为图3所示一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法具体实施流程图；

图5为图3所示一种井下声波成像测井数据的实时压缩方法另一具体实施流程图；

图6为8点DCT因式分解示意图；

图7为图6出现的平面旋转结构及蝶形替代结构示意图；

图8为数据编码时顺序存储结构示意图。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将意识到，所述示例性实施例的下述详细说明仅仅是说明性的，并且不是意在以任何方式加以限制。

图1为声波成像测井仪工作示意图，图2为声波成像测井仪工作俯视图。如图1和图2所示，声波成像测井仪由第一换能器110、第二换能器120、第三换能器130和第四换能器140组成，其中第一换能器110和第二换能器120用于接收兰姆波信号，第三换能器130用于发射和接收超声波信号，第四换能器140用于发射兰姆波信号。

声波成像测井仪中的第三换能器130向套管发射一个发散频率为400kHZ左右的声波束，套管转入厚度共振模式，在每个深度产生多个独立超声回波，同时被第三换能器130接收，这些独立声波形经过分析处理，从中提取反射波到达时间及幅度信息，并生成井壁表面声学图像后可以获得套管厚度、水泥声阻抗及内壁光滑数据，从而实现套管损坏评价。同时第四换能器140向套管发射250kHZ左右的调频脉冲波束，并被第一换能器110和第二换能器120所接收，套管进入兰姆波共振模式，兰姆波会在声阻抗差异的界面发生反射，该共振模式将声能传入第一界面（套管/水泥）并部分反射，部分传入第二界面（水泥/地层），反射以兰姆波的形式由套管回传，从而将能量再度传到套管内液体中，通过分析回波波形可以得到进孔形状、套管在井孔中位置信息。