CN107327292A - 一种随钻测井信号的编码方法 - Google Patents
一种随钻测井信号的编码方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107327292A CN107327292A CN201710563678.4A CN201710563678A CN107327292A CN 107327292 A CN107327292 A CN 107327292A CN 201710563678 A CN201710563678 A CN 201710563678A CN 107327292 A CN107327292 A CN 107327292A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wavelet
- coding
- error correction
- data
- bch code
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明提供一种随钻测井信号的编码方法，采用7/5小波压缩算法和前向纠错编码技术；对测井数据进行剔除奇异值预处理，采用3δ准则；采用双正交条件构造方法构造小波，建立7/5滤波器组；基于7/5滤波器组构造小波尺度函数和小波函数，依据建立的7/5小波算法数学模型，对采集信号进行压缩处理，压缩后的数据采用前向纠错编码，纠错编码包括外编码、交织和内编码，外码和内码均采用BCH码，处理后的数据通过钻井液脉冲方式传输至地面，地面接收端采用Berlecamp迭代算法对BCH码译码，译码后进行解压缩恢复采集数据的真实物理值；优点为：本发明在传输效率和可靠性方面表现出显著效果，及时准确上传井下测量数据，提高了石油钻探测量的效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井工程领域，尤其是涉及一种随钻测井信号的编码方法。
背景技术
目前，随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)***已成为石油钻井工程领域不可或缺的一部分，井下数据的获取和传输，更是重中之重。在地质勘探中，为了能够确定出地层侧面倾角和倾斜方位角，必须连续测量井筒的倾角和倾斜方位角以及作为参考标志的井下仪器方位角。在进行从式钻井或打水平井时需要知道井身轨迹和钻头位置，以调整下一步的钻进方向。因此无论是完井之后或是在钻井过程中，高精度连续地井斜测量是必须的。无线随钻测井中脉冲信号编码技术对数据的传输速率和传输效率有很重要的影响，所以研究脉冲信号编码技术具有十分关键的意义。
随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)***中，信号的编码和传输技术是无线随钻测井的关键技术之一，无线随钻测井信号的传输方式主要有电磁波和钻井液脉冲两种。电磁波在地层中传输时，信号严重衰减，只能以较低的频率发送信号，传输距离短，可靠性差。利用钻井液脉冲进行信息传输，可靠性好，可实现远距离传输，符合钻井实际情况。
然而，钻井液脉冲传输速率一般在0.5~3.0bit/s，随着随钻测量传感器种类越来越多，而且数据精度和准确性要求越来越高，随钻测量***需要传至地面的数据量也越来越大，如何提高随钻测量信息传输能力和可靠性成为现代随钻测量技术的发展重点。
发明内容
本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种随钻测井信号的编码方法。
本发明新的技术方案是：一种随钻测井信号的编码方法，采用7/5小波压缩算法和前向纠错编码技术处理实时采集的测井数据，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：测井数据预处理，对测井数据采用3δ准则进行剔除奇异值预处理，采用下式计算标准差δ：
第二步：采用双正交条件构造方法构造小波，建立7/5滤波器组：
其中：为自由参数，和为分解和合成低通滤波器；
第三步：基于以上滤波器组构造小波尺度函数和小波函数：
第四步：建立7/5小波算法数学模型：
其中：为输入信号，=1/20，=5/11，=99/400，=10/11，和为原始信号分成的互不相交的子集；
第五步：依据7/5小波算法数学模型，对采集信号采用7/5小波压缩算法处理；然后，进行前向纠错编码，纠错编码包括外编码、交织和内编码，外码和内码采用BCH码，外码采用非本原（21,16）BCH码，内码采用本原（15,11）BCH码，交织采用的是矩阵交织，交织器大小是21*15位，交织深度是15位；
第六步：采集数据经上诉编码处理后，通过钻井液脉冲方式传输至地面，地面接收端采用Berlecamp迭代算法对BCH码译码，译码后进行解压缩恢复采集数据的真实物理值。
本发明的有益效果是：本发明在传输效率和可靠性方面表现出显著效果，及时准确上传井下测量数据，提高了石油钻探测量的效率。
附图说明
图1为本发明的编码流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种随钻测井信号的编码方法，采用7/5小波压缩算法和前向纠错编码技术处理实时采集的测井数据，包括以下步骤：
第一步：测井数据预处理，对测井数据采用3δ准则进行剔除奇异值预处理，采用下式计算标准差δ：
第二步：采用双正交条件构造方法构造小波，建立7/5滤波器组：
其中：为自由参数，和为分解和合成低通滤波器；
第三步：基于以上滤波器组构造小波尺度函数和小波函数：
第四步：建立7/5小波算法数学模型：
其中：为输入信号，=1/20，=5/11，=99/400，=10/11，和为原始信号分成的互不相交的子集；
第五步：依据7/5小波算法数学模型，对采集信号采用7/5小波压缩算法处理；然后，进行前向纠错编码，纠错编码包括外编码、交织和内编码，外码和内码采用BCH码，外码采用非本原（21,16）BCH码，内码采用本原（15,11）BCH码，交织采用的是矩阵交织，交织器大小是21*15位，交织深度是15位；
第六步：采集数据经上诉编码处理后，通过钻井液脉冲方式传输至地面，地面接收端采用Berlecamp迭代算法对BCH码译码，译码后进行解压缩恢复采集数据的真实物理值。
Claims (1)
1.一种随钻测井信号的编码方法，采用7/5小波压缩算法和前向纠错编码技术处理实时采集的测井数据，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：测井数据预处理，对测井数据采用3δ准则进行剔除奇异值预处理，采用下式计算标准差δ：
第二步：采用双正交条件构造方法构造小波，建立7/5滤波器组：
其中：为自由参数，和为分解和合成低通滤波器；
第三步：基于以上滤波器组构造小波尺度函数和小波函数：
第四步：建立7/5小波算法数学模型：
其中：为输入信号，=1/20，=5/11，=99/400，=10/11，和为原始信号分成的互不相交的子集；
第五步：依据7/5小波算法数学模型，对采集信号采用7/5小波压缩算法处理；然后，进行前向纠错编码，纠错编码包括外编码、交织和内编码，外码和内码采用BCH码，外码采用非本原（21,16）BCH码，内码采用本原（15,11）BCH码，交织采用的是矩阵交织，交织器大小是21*15位，交织深度是15位；
第六步：采集数据经上诉编码处理后，通过钻井液脉冲方式传输至地面，地面接收端采用Berlecamp迭代算法对BCH码译码，译码后进行解压缩恢复采集数据的真实物理值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710563678.4A CN107327292B (zh) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | 一种随钻测井信号的编码方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710563678.4A CN107327292B (zh) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | 一种随钻测井信号的编码方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107327292A true CN107327292A (zh) | 2017-11-07 |
| CN107327292B CN107327292B (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=60197436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710563678.4A Active CN107327292B (zh) | 2017-07-12 | 2017-07-12 | 一种随钻测井信号的编码方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107327292B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109617651A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-12 | 中国地质大学（武汉） | 基于bpsk的煤矿井下电磁随钻测量bch编码技术 |
| CN113129911A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-16 | 江门市华恩电子研究院有限公司 | 一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备 |
| CN115788415A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-14 | 抚顺中煤科工检测中心有限公司 | 一种随钻测量仪器低频电磁波信号通讯的编码设计方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0684489A1 (fr) * | 1994-05-24 | 1995-11-29 | Institut Français du Pétrole | Méthode et système d'analyse du comportement d'une garniture de forage |
| CN101078776A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-11-28 | 西安奥华电子仪器有限责任公司 | 核测井数据多尺度处理方法 |
| CN101291151A (zh) * | 2008-06-11 | 2008-10-22 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种井下信息传输的编码及解码方法 |
| CN201416441Y (zh) * | 2009-05-26 | 2010-03-03 | 武汉海阔科技有限公司 | 电缆遥测井下仪 |
| CN101888251A (zh) * | 2009-05-13 | 2010-11-17 | 三菱电机株式会社 | 纠错编码方法及其装置、纠错译码方法及其装置 |
| WO2015160340A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Ultrasonic signal time-frequency decomposition for borehole evaluation or pipeline inspection |
| CN105182444A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-23 | 中国海洋石油总公司 | 一种高分辨率层序地层格架约束的地质统计学反演方法 |
-
2017
- 2017-07-12 CN CN201710563678.4A patent/CN107327292B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0684489A1 (fr) * | 1994-05-24 | 1995-11-29 | Institut Français du Pétrole | Méthode et système d'analyse du comportement d'une garniture de forage |
| CN101078776A (zh) * | 2007-06-29 | 2007-11-28 | 西安奥华电子仪器有限责任公司 | 核测井数据多尺度处理方法 |
| CN101291151A (zh) * | 2008-06-11 | 2008-10-22 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种井下信息传输的编码及解码方法 |
| CN101888251A (zh) * | 2009-05-13 | 2010-11-17 | 三菱电机株式会社 | 纠错编码方法及其装置、纠错译码方法及其装置 |
| CN201416441Y (zh) * | 2009-05-26 | 2010-03-03 | 武汉海阔科技有限公司 | 电缆遥测井下仪 |
| WO2015160340A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Ultrasonic signal time-frequency decomposition for borehole evaluation or pipeline inspection |
| CN105182444A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-23 | 中国海洋石油总公司 | 一种高分辨率层序地层格架约束的地质统计学反演方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109617651A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-12 | 中国地质大学（武汉） | 基于bpsk的煤矿井下电磁随钻测量bch编码技术 |
| CN113129911A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-16 | 江门市华恩电子研究院有限公司 | 一种音频信号编码压缩和传输的方法及电子设备 |
| CN115788415A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-14 | 抚顺中煤科工检测中心有限公司 | 一种随钻测量仪器低频电磁波信号通讯的编码设计方法 |
| CN115788415B (zh) * | 2022-11-11 | 2024-05-07 | 抚顺中煤科工检测中心有限公司 | 一种随钻测量仪器低频电磁波信号通讯的编码设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107327292B (zh) | 2020-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2703417C (en) | Instrumentation of appraisal well for telemetry | |
| AU2003281430B2 (en) | Low frequency electromagnetic telemetry system employing high cardinality phase shift keying | |
| US10222507B2 (en) | Data transmission systems and methods for azimuthally sensitive tools with multiple depths of investigation | |
| CN103696760B (zh) | 近钻头随钻测量声波短距离传输方法和传输装置 | |
| CN102606145B (zh) | 煤矿井下防爆型泥浆脉冲无线随钻测量***及其使用方法 | |
| CN1920253A (zh) | 地层评价***和方法 | |
| CN101545374B (zh) | 接力传输随钻测量*** | |
| CN107327292A (zh) | 一种随钻测井信号的编码方法 | |
| CN102263690B (zh) | 一种用于随钻测量***数据上传的方法 | |
| CN103061754B (zh) | 一种电磁波随钻测量***无线远程接收装置及其测量方法和应用 | |
| CN103590823A (zh) | 测量钻头处地层电阻率的装置 | |
| CN109869142B (zh) | 一种井下数据传输装置以及方法 | |
| CN102619498A (zh) | 基于顶部驱动与地面控制的导向钻井***及钻井作业方法 | |
| CN102337886A (zh) | 一种井下随钻测量泥浆中油气的*** | |
| CN106761712A (zh) | 基于msk调制的井下无线电磁短传方法及*** | |
| CN104320235B (zh) | 一种用于钻井液信道的宽带数据传输***及方法 | |
| US10955581B2 (en) | Using an adjusted drive pulse in formation evaluation | |
| CN103711478A (zh) | 数据传输***及数据传输方法 | |
| CA3009398C (en) | Multi-mode control of downhole tools | |
| CN112096289A (zh) | 一种近钻头地质导向钻进*** | |
| CN106351649A (zh) | 一种磁感应波智能钻杆测量*** | |
| CN102817607A (zh) | 一种连续管钻机井下通信*** | |
| CN102777170B (zh) | 测井仪器信息的电磁波传输方法 | |
| CN110469326A (zh) | 一种自适应相关滤波方法 | |
| CN102425410A (zh) | 一种随钻测量超声波数据传输方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |