多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，其中，该方法包括：获取多维核磁共振测井回波串数据和多维核磁共振测井核矩阵；采用窗口平均法对回波串数据进行初步压缩处理，采用窗口平均法对核矩阵进行初步压缩处理；对初步压缩后的回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取第一低频数据；对初步压缩后的核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取第二低频数据；对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据。该压缩方法压缩率高，并降低了核磁共振测井数据反演过程的计算量，提高了反演速度。

Compression processing method and device for multidimensional NMR logging data

The invention provides a compression processing method and a device for multidimensional nuclear magnetic resonance logging data, wherein the method comprises acquiring multidimensional nuclear magnetic resonance logging echo string data and multidimensional nuclear magnetic resonance logging matrix, adopting window averaging method to preliminarily compress the echo string data and adopting window averaging method to advance the kernel matrix. First discrete cosine transform coefficients are obtained from the preliminary compressed echo data, and the first low-frequency data is obtained. Second discrete cosine transform coefficients are obtained from the preliminary compressed kernel matrix by two-dimensional discrete cosine transform, and the second low-frequency data are obtained. The first low-frequency data is inversely transformed by one-dimensional discrete cosine transform, and the second low-frequency data is inversely transformed by two-dimensional discrete cosine transform to obtain the compressed multi-dimensional NMR logging data. The compression method has high compression rate, reduces the calculation amount of NMR logging data inversion process, and improves the inversion speed.

【技术实现步骤摘要】
多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置
本专利技术涉及油气勘探
，尤其涉及一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置。
技术介绍
在油气勘探中需要采用核磁共振测井仪器对油井或地层进行测量，以获得储层孔隙流体信息。多维核磁共振测井，例如二维核磁共振测井、或三维核磁共振测井，可以同时测量储层孔隙流体的横向弛豫时间T2，纵向弛豫时间T1以及流体扩散系数D，在储层评价方面明显优于一维核磁共振测井，但多维核磁共振测井数据量庞大，直接对多维核磁共振测井数据进行反演计算量非常大，进而影响反演速度。因此，为了实现多维核磁共振测井数据实时处理，在反演之前，需要对多维核磁共振测井数据进行压缩处理。现有技术中，可以采用窗口平均法对多维核磁共振测井数据进行压缩，具体来说，对多维核磁共振测井的多组回波串数据分别进行单独压缩，即将单组回波串数据分隔成几个窗口，然后对各窗口内的回波数据分别求和，进而对多维核磁共振测井回波串数据进行压缩，最后对多维核磁共振测井核矩阵进行压缩。然而现有技术中，窗口平均法对多维核磁共振测井数据的压缩率较低，为了确保压缩后的数据不丢失地层有用信息，需要设置较大的压缩值，进而对压缩后的多维核磁共振测井数据反演速度慢。
技术实现思路
本专利技术提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，用以解决压缩多维核磁共振测井数据的压缩率较低、对压缩后的多维核磁共振测井数据反演速度慢的问题。一方面，本专利技术提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，包括：获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。另一方面，本专利技术提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置，包括：获取模块，用于获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；第一压缩模块，用于采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；第一变换模块，用于对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；第二变换模块，用于对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；第二压缩模块，用于对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。本专利技术提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，利用窗口平均法对原始的多维核磁共振测井回波串数据、以及多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩，然后，通过将初步压缩后的数据变换到频域空间，得到离散余弦变换系数，再截取离散余弦变换系数的低频部分来保留原始的多维核磁共振测井数据的主要特征，然后对低频部分进行离散余弦逆变换，最终得到压缩后的多维核磁共振测井数据，实现对多维核磁共振测井数据的二次压缩；从而完成了多维核磁共振测井数据的压缩过程。本实施例提供的方案，可以对多维核磁共振测井数据进行良好的压缩，压缩率高，从而在对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演的时候，降低了反演过程的计算量，提高了反演速度；并且，本实施例提供的方案相对于现有的采用奇异值截断法，计算量较小，压缩过程较快。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的T1-T2-D分布示意图一；图4为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的T1-T2-D分布示意图二；图5为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的T1-T2-D分布示意图三；图6为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的多组回波串示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的初步压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图；图9为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的最终压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图；图10为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图一；图11为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图二；图12为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图三；图13为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图一；图14为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图二；图15为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图三；图16为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的T2-D分布示意图；图17为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的多组回波串示意图；图18为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的初步压缩后的二维核磁共振测井回波串数据的示意图；图19为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图；图20为本专利技术实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，其特征在于，包括：获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。

【技术特征摘要】
1.一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，其特征在于，包括：获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1中的第i个元素为所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵Ac1中第i行第j列上的元素为其中，Ni为将所述多维核磁共振测井回波串数据分为s个窗口之后在第i个窗口内的回波个数，Ni为正整数，s为大于等于1的正整数，i∈[1,s]，i为整数；s个窗口中的回波总个数为m，且m＝N1+…+Ni-1+Ni+…+Ns，m为正整数；当i＝0时，r1＝0，当0≤i≤s时，ri＝N1+…+Ni-1；k∈[ri+1,ri+Ni]，k为整数；Akj为所述多维核磁共振测井核矩阵A中的第k行第j列上的元素，多维核磁共振测井核矩阵A为m行n列的矩阵，n为所述多维核磁共振测井回波个数，n为正整数，j∈[1,n]，j为整数；bk为所述多维核磁共振测井回波串数据b中的第k行上的元素，回波串数据b中包括m行数据；εk为预设噪声数据E中的第k行上的元素，预设噪声数据E中包括m行数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当u＝0时，所述第一离散余弦变换系数为bc1'(u)＝bc1'(0)，其中，当u＝1,2,…,s-1时，所述第一离散余弦变换系数为其中，bc1(x)为所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1中的第x个元素，x∈[0,s-1]，x为整数，π为圆周率，u∈[0,s-1]，u为整数；相应的，获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据，包括：截取所述第一离散余弦变换系数中的前q个数据，得到所述第一低频数据，其中，q≤s，q为整数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二离散余弦变换系数为Ac1's×n，其中，第二离散余弦变换系数Ac1's×n中的第u行第v列上的元素为π为圆周率，x∈[0,s-1]，x为整数，u∈[0,s-1]，u为整数，y∈[0,n-1]，y为整数，v∈[0,n-1]，v为整数，Ac1(x,y)为所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵Ac1中第x行第y列上的元素；当u＝0时，当u＝1,2,…,s-1时，C(u)＝1；当v＝0时，当v＝1,2,…,n-1时，C(v)＝1；相应的，获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据，包括：截取所述第二离散余弦变换系数中的前q行数据，得到所述第二低频数据，其中，q≤s，q为整数。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，包括：对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1，其中，所述最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1为第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据，所述最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1中的第x′+1个元素为x′∈[0,q-1]，x′为整数，bc2'(u′)为所述第一低频数据中的第u′+1个元素，u′∈[0,q-1]，u′为整数；当u'＝0时，当u'＝1,2,…,q-1时，C(u')＝1；对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵Ac2q×n，其中，所述最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵Ac2q×n为第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据，所述最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵Ac2q×n中的第x′+1行第y′+1列上的元素为x′∈[0,q-1]，x′为整数，y′∈[0,n-1]，y′为整数，u′∈[0,q-1]，u′为整数，v′∈[0,n-1]，v′为整数，Ac2'(u′,v′)为所述第二低频数据中的第u′+1行第v′+1列上的元素；当u'＝0时，当u'＝1,2,…,q-1时，C(u')＝1；当v'＝0时，当v'＝1,2,…,q-1时，C(v')＝1。6.一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取多维核磁共振测井回波串数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢然红，谷明宣，郭江峰，金国文，高伦，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11