【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，属于油气藏开发。
技术介绍
1、21世纪以来，国内外油气藏勘探开发技术发展迅速，随着世界油气需求量的快速增长以及常规油气占比的逐渐降低，非常规油气藏勘探开发已经成为油气供应体系的重要组成部分。油气开采过程中对井筒内部情况进行实时监测是油气开发系统的重要一环，由于非常规油气开发时间相对较短，国内非常规油气开发系统尚不完善，传统监测技术手段很难与非常规油气开发结合，无法实现对生产过程中的井筒内部状态进行实时监测。随着分布式光纤的技术发展和应用，分布式光纤监测已经成为井筒内部状态监测的最新技术手段。分布式光纤随井筒深入地层，对井筒内的温度和声波振动变化作出响应，从而实现井筒内部情况的实时监测。
2、近年来，分布式光纤温度和声波传感技术凭借传感距离长、灵敏度高和响应速度快等特点，已开始应用于非常规油气开发中并取得了较多成果。因此，将分布式光纤对井筒内部进行实时监测是未来石油开采开发的趋势。目前分布式光纤采集到的声波振动das数据具有数据量庞大、数据结构复杂和数据均为时域数据的特点，现有数据处理方法耗时较长，为此需要一套井筒内部das数据快速处理方法，将采集到的声波振动das数据进行去噪处理、快速时域及频域转换分析，从而反映井筒内部情况。
3、因此，建立一套井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，将原始das数据进行去噪处理，快速时域及频域转换分析，提取有效信息反映井筒内部情况。在现有原始数据基础上提供一种新的井筒内部das数据处理技术手
技术实现思路
1、本专利技术主要是在现有数据处理基础上，提出一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，为油气开采过程中对井筒内部情况进行实时监测提供一种新的技术手段。
2、一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、步骤1：将实际生产状态下的井筒内部时域信号，建立二维时空事件样本集p；
4、步骤2：因das二维时空事件样本集p数据量庞大，将样本集按时间、空间序列拆分，以时间序列j拆分样本集为若干一维时间信号xj，以空间序列i将若干一维时间信号xj构造为二维时空矩阵；
5、
6、步骤3：人工设定去噪参数a,b，将二维时空矩阵xij重构为矩阵ha×b，缩小矩阵以便快速处理；
7、
8、步骤4、计算矩阵方程h＝zδvt，分解h矩阵，提取矩阵δ；
9、
10、步骤5、处理矩阵λ，逆过程求解h矩阵；
11、步骤6、将重构后的矩阵h反演转换为二维时空矩阵yij；
12、
13、步骤7、通过计算fxy将二维时空信号转换为频域信号，计算求解二维时空信号中的能量信号；
14、步骤8、建立二维频域事件样本集p，可以快速将难以识别的声波振动信号转换为易识别的有效信息，该结果可实现井筒内部的实时监测，反映井筒内部情况。
15、进一步的技术方案是，步骤3中所述矩阵ha×b，其中1＜b＜b，a为嵌入维数，并且满足a+b-1＝b。
16、进一步的技术方案是，步骤4中所述矩阵方程h＝zδvt，其中z＝(z1,z2,…,za)∈ra×a，v＝(v1,v2,…,vb)∈rb×b均为正交矩阵，δ为a×b维矩阵，λ＝diag(σ1,σ2,…σr)，σ1≥σ2≥…≥σr，σi为矩阵h的信号值，r为矩阵h的秩，0为零矩阵；
17、其中z矩阵求解方程为：hhtzi＝λizi，由此求解出λ,z，得出z矩阵；
18、其中δ矩阵求解方程：故λi均大于0，且λi在δ中按照从大到小的顺序排序，即σ1≥σ2≥…≥0；
19、其中v矩阵求解方程：(hht)vi＝μivi，由此求解出μ和vi，列向量vi构成了矩阵v。
20、进一步的技术方案是，步骤5中处理矩阵λ方法为：根据步骤4，λ＝diag(σ1,σ2,…σr)，σ1≥σ2≥…≥σr，σi为矩阵h的信号值，其中包含有效真实信号与无效噪声信号，较大的σi对应包含更多有效真实信号，为0或较小的σi则对应包含无效噪声信号，故人工设定参数k，保留矩阵h前k个的信号值，并将剩余(r-k)个信号值置为零或在计算矩阵方程的逆过程求解重构矩阵过程中忽略不计。
21、进一步的技术方案是，步骤7中计算fxy方程如下：
22、fxy＝tcf(yxy)
23、步骤701：将yxy以空间序列拆分为多个行向量y1,y2,…yn,n＝x。
24、步骤702：代入计算公式其中yi为行向量，i为yxy的空间序列编号，j为虚数单位，e为自然对数的底数，ω为角频率正弦波分量，t为yxy的时间序列编号；当i＝n＝x时，得到频域信号矩阵fxy，
25、
26、其中fi(ω)包含了yxy空间分量上的有效频域信息，rx,ix分别表示变换后的实部和虚部。
27、本专利技术具有的增益效果是：本专利技术通过实时采集井筒内部的分布式光纤声波振动时域信号并进行处理，可以降低其他因素干扰并提高测量数据的可信度，本专利技术提供了一套井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，通过对das数据进行去噪处理，快速时域及频域转换分析，提取井筒内部有效信息，可以帮助石油领域技术人员提高das数据的处理速度，实现对井筒内部的实时监测，为我国井筒内部监测提供技术支撑。
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1.一种井筒内部分布式光纤声波振动DAS数据快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动DAS数据快速方法，其特征在于，S3中所述矩阵Ha×b，其中1＜b＜B，a为嵌入维数，并且满足a+b-1＝B。
3.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动DAS数据快速方法，其特征在于，S4中所述矩阵方程H＝ZΔVT，其中Z＝(z1,z2,…,za)∈Ra×a，V＝(v1,v2,…,vb)∈Rb×b均为正交矩阵，Δ为a×b维矩阵，Λ＝diag(σ1,σ2,…σr)，σ1≥σ2≥…≥σr，σi为矩阵H的信号值，r为矩阵H的秩，0为零矩阵；
4.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动DAS数据快速方法，其特征在于，S5中所述处理矩阵Λ方法为：根据S4，Λ＝diag(σ1,σ2,…σr)，σ1≥σ2≥…≥σr，σi为矩阵H的信号值，其中包含有效真实信号与无效噪声信号，较大的σi对应包含更多有效真实信号，为0或较小的σi则对应包含无效噪声信号，故人工设定参数k，保留矩阵H前k个的信号值，并将
5.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动DAS数据快速方法，其特征在于，S7中所述计算Fxy方程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速方法，其特征在于，s3中所述矩阵ha×b，其中1＜b＜b，a为嵌入维数，并且满足a+b-1＝b。
3.根据权利要求1所述的一种井筒内部分布式光纤声波振动das数据快速方法，其特征在于，s4中所述矩阵方程h＝zδvt，其中z＝(z1,z2,…,za)∈ra×a，v＝(v1,v2,…,vb)∈rb×b均为正交矩阵，δ为a×b维矩阵，λ＝diag(σ1,σ2,…σr)，σ1≥σ2≥…≥σr，σi为矩阵h的信号值，r为矩阵h的秩...
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