【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测温数据处理领域，主要是一种分布式光纤测温数据后处理的方法。
技术介绍
1、分布式光纤测温技术原理是利用拉曼(raman)散射效应测量沿光纤分布的温度变化。激光器射出一束光，通过光学模块调制后进入感温光纤，通过检测光纤中的后向散射光信息可得出沿光纤各处分布的温度信号。
2、分布式光纤温度信号测井是一种利用光纤感知不同地层的温度信号来分析周围地层特征或井下事件的技术,具有监测结果实时性强、解释结果可靠性高等优点。然而,分布式光纤温度信号存在难以处理、信号敏感易受干扰等缺陷，同时在油气勘探和生产中尚未形成一套成熟的分布式光纤温度信号测井数据分析与处理方法。因此,对分布式光纤温度信号测井的数据处理的方法及软件开发开展研究至关重要。
3、常见的电学的测温仪器的传感器单元与数据采集单元集成度高，且传感器自身特性不易发生改变，因此电学测温在设备侧直接生成温度数据是合理的。而分布式光纤测温系统以感温光纤作为传感单元，光纤与测温主机之间通过接插件进行连接，每一次插拔，其插接位置的光信号衰减都有所差异，作为一种强度敏感性设备，这些差异反映在分布式光纤测温设备上就导致温度的漂移。而随着光纤在高温高压环境中的长时间使用，其衰减参数也可能发生变化，若直接在设备侧依赖预置参数进行解算温度，就会增加后续温度校正的难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种分布式光纤测温数据后处理的方法。
2、本专利技术解决的问题是：解决光纤
3、本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。一种分布式光纤测温数据后处理的方法，包括步骤如下：
4、(1)、设备侧在进行温度解算时，同步记录光学原始信息，即拉曼散射后的斯托克斯数据和反斯托克斯数据；
5、(2)、时间平均：将光学原始信息作为输入数据进行时间平均处理，通过对连续时间内的采集数据进行叠加，得到经过时间累加平均的数据；
6、(3)、衰减补偿：先将经过时间累加平均的数据转换为没有补偿并未刻度的温度数据，然后通过多项式拟合模型进行补偿，计算出补偿后未刻度的温度数据；
7、(4)、温度刻度：进行温度标定，将真实的物理温度跟经过衰减补偿后的解算曲线上的标量数据建立对应关系，解算出真实的温度曲线；
8、(5)、小波降噪：在温度解算完成后，通过小波降噪方式进一步过滤噪声，将真实的温度数据通过小波分解，通过阈值过滤噪声波形，再小波重构得到去噪后的真实的温度数据。
9、更进一步的，所述时间平均处理，具体步骤为：
10、设单个波形数据yi表示为：yi＝si+ni,其中si为信号，ni为噪声；
11、信噪比的计算方式为：其中σ为均方根；
12、当把单点测量的k个波形进行叠加时，得到的叠加信号表示为：
13、
14、此时，信噪比表示为：
15、
16、由于信号不变，可得由于噪声之间不相关，可得叠加后的波形信噪比为：
17、
18、随着时间叠加次数增加，数据信噪比也将提升。
19、更进一步的，所述衰减补偿，具体步骤为：
20、(3.1)在衰减补偿处理前，先将经过时间累加平均的数据转换为没有补偿并未刻度的温度数据；
21、
22、式中，u表示反斯托克斯光与斯托克斯光在实时温度t下的光功率比值，u′表示反斯托克斯光与斯托克斯光在固定参考温度to下的光功率比值，k表示为玻尔兹曼常量，δν表示为拉曼频移；
23、(3.2)输入参数为没有补偿并未刻度的温度数据，通过多项式拟合模型进行补偿，计算出补偿系数，将补偿系数和没有补偿并未刻度的温度数据进行拟合，计算出补偿后未刻度的温度数据。
24、更进一步的，所述温度刻度，具体步骤为：将真实的物理温度跟经过衰减补偿后的解算曲线上的标量数据建立对应关系，采用两点定标方式，取一个温度高点和温度低点，输入对应信息，即可解算出真实的温度曲线。
25、更进一步的，所述小波降噪，具体步骤为：将表示为温度数据的原始信号x(0,0)，进行n级小波包分解,将信号分解成了2n个子信号，x(i,j)表示分解后的第i层第j个信号，将分解后的信号中高频信号进行阈值置零处理后，再将各个层的信号进行合并，组合成去噪后的真实的温度数据。
26、本专利技术的有益效果为：
27、1、采用时间平均处理，在不同时间上进行信号平均，可以减弱单一时间上信号的跳动，减少短时间数据波动干扰；
28、2、采用衰减补偿处理，光信号在距离上会进行衰减，进行多项式多阶数耦合，得到不同距离上的补偿值，可以解决因为距离原因引起的信号衰减问题，补偿光信号随距离增加信号减弱的情况。
29、3、采用温度刻度处理，通过温度定标，确定出原始数据和真实温度的转换关系，将原始数据转换为真实温度数据。
30、4、采用小波降噪处理，小波去噪对噪声的分解和重组可以有效地减少除去特征信号以外的噪声，减少信号中的干扰，保留特征信号。
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1.一种分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述时间平均处理，具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述衰减补偿，具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述温度刻度，具体步骤为：将真实的物理温度跟经过衰减补偿后的解算曲线上的标量数据建立对应关系，采用两点定标方式，取一个温度高点和温度低点，输入对应信息，即可解算出真实的温度曲线。
5.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述小波降噪，具体步骤为：将表示为温度数据的原始信号x(0,0)，进行n级小波包分解,将信号分解成了2n个子信号，x(i,j)表示分解后的第i层第j个信号，将分解后的信号中高频信号进行阈值置零处理后，再将各个层的信号进行合并，组合成去噪后的真实的温度数据。
【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述时间平均处理，具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述衰减补偿，具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的分布式光纤测温数据后处理的方法，其特征在于：所述温度刻度，具体步骤为：将真实的物理温度跟经过衰减补偿后的解算曲线上的标...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏润鹏，何国建，李愉兵，
申请(专利权)人：杭州瑞利声电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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