一種測井聲波變密度信息處理方法與流程

本發明涉及一種測井聲波變密度信息處理方法，屬于石油測井數據記錄技術領域。

背景技術：

在石油測井行業中，聲波變密度測井是評價石油工程固井質量的重要方法之一，它記錄的是聲波振幅與時間的關系，不僅記錄了聲波首波的幅度，還記錄了后續波幅度的變化，利用套管與水泥、水泥與地層兩個膠結面上聲波幅度衰減的特征，反映兩個膠結面的膠結狀況、地層壓裂效果及套管外出砂層位等。

測井數據采集多在野外施工，現場條件限制了互聯網接入的帶寬，而聲波變密度測井記錄的是全波列數據，數據量大。當需要專家在異地利用電腦、智能手機等移動終端根據現場采集的聲波變密度測井資料對固井質量進行評價時，網絡帶寬成為制約聲波變密度信息遠程共享的瓶頸。

目前，聲波變密度信息的傳輸，主要有兩種實現方法：一是使用圖像傳輸的方法；二是使用聲波變密度數據傳輸的方法。

通過圖像的方法傳輸聲波變密度信息，其技術實現在于服務器端采用原始聲波變密度數據，利用灰度函數，將原始聲波變密度數據全部轉換為灰度數據，繪制聲波變密度成果圖，并通過網絡將繪制好的成果圖推向客戶端。由于成果圖在服務器端繪制，當客戶端調整灰度函數的系數時，服務器端需要重新生成圖片并推送到客戶端。因圖片多次推送，受限于網絡帶寬的局限，造成以圖像方式傳輸聲波變密度信息時網絡延遲高，服務器端和客戶端的交互性差。地圖處理技術領域公開了一種動態數據處理方法(申請號201210515016.7)，所述方法包括：按照預設時間間隔接收動態目標的動態數據，并將所述動態數據存儲在空間數據庫中，然后根據預設地圖比例尺以及預設規則，將所述動態數據轉換為對應的圖層數據，以便在客戶端上顯示所述圖層數據。該方法不能滿足由測井生成的聲波變密度數據傳輸及應用的需要。

通過聲波變密度數據傳輸的方法傳輸聲波變密度信息，其技術實現在于服務器端將聲波變密度數據通過網絡推向客戶端，客戶端通過第三方插件和聲波變密度數據繪制聲波變密度成果圖。由于聲波變密度數據量大且繪圖計算由客戶端實現，這種方式對網絡和客戶端要求高，智能手機及平板電腦等移動終端難以展示測井聲波變密度信息。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種測井聲波變密度信息處理方法，解決受網絡帶寬的限制，導致網絡傳輸聲波變密度信息延遲高和交互性差的問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案實現：

一種測井聲波變密度信息處理方法，包括如下步驟：

1.依據聲波變密度測井獲取某井的聲波全波列數據，將其存儲于云端服務器；

2.服務器依據客戶端設定的灰度函數的系數，通過灰度函數將服務器端聲波全波列數據轉換為灰度數據，并存儲；

3.依據灰度數據的時間采樣點數量和深度采樣點數量，確定服務器端聲波變密度成果圖的分辨率，Px代表水平方向像素數，Py代表垂直方向像素數；

4.依據步驟3中確定的服務器端的聲波變密度成果圖的分辨率與客戶端設定的所需聲波變密度成果圖分辨率的差異，確定服務器端灰度數據的采樣間隔；

4.1依據客戶端設定的聲波變密度成果圖分辨率，確定客戶端聲波變密度成果圖水平方向像素個數為Upx、垂直方向像素個數Upy；

4.2依據服務器端的聲波變密度成果圖的分辨率與客戶端設定的所需聲波變密度成果圖分辨率的差異，確定服務器端灰度數據的采樣間隔：

Ux＝[Px/Upx]-1；

Uy＝[Py/Upy]-1；

上式中Ux代表服務器端灰度數據的水平方向像素采樣間隔，Uy代表服務器端灰度數據的垂直方向像素采樣間隔；

5.利用步驟4中確定的服務器端灰度數據的采樣間隔，對服務器端的灰度數據進行采樣，確定客戶端所需的灰度數據；

5.1水平采樣

利用步驟4中確定的水平方向像素的采樣間隔Ux，對服務器端灰度數據進行水平間隔采樣；

5.2垂直采樣

利用步驟4中確定的垂直方向像素的采樣間隔Uy，對服務器端灰度數據進行垂直間隔采樣；

5.3確定客戶端所需的灰度數據；

6.依據編碼規則，在服務器端編制表征灰度數據的計算機編碼，加密并壓縮后將該計算機編碼傳輸至客戶端；

7.客戶端解壓、解密接收的計算機編碼，將其轉換為客戶端所需的灰度數據，繪制聲波變密度成果圖；

8.依據客戶端設定的灰度函數系數及聲波變密度成果圖分辨率，重復上述步驟2至步驟7，繪制滿足客戶端需求的聲波變密度成果圖。

本發明依據客戶端設定的灰度函數系數及聲波變密度成果圖分辨率，由服務器端調整灰度函數系數和服務器端灰度數據的采樣間隔，生成適宜網絡傳輸的灰度數據，降低網絡傳輸的數據量和客戶端的硬件需求，繪制的聲波變密度成果圖精度能夠滿足客戶端要求，實現聲波變密度測井信息在電腦、智能手機等移動終端上跨平臺的展示。

附圖說明

圖1為本發明的技術路線框圖；

圖2為利用測井專業軟件Forward繪制的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖；

圖3為本發明實施例1利用本發明繪制的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖，其水平方向像素采樣間隔為3，垂直方向像素采樣間隔為1，灰度函數中波形基值為0，最大半波面積為1200；

圖4為本發明實施例1利用本發明繪制的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖，其水平方向像素采樣間隔為3，垂直方向像素采樣間隔為1，灰度函數中波形基值為20，最大半波面積為2600；

圖5為本發明實施例2利用本發明繪制的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖，其水平方向像素采樣間隔為7，垂直方向像素采樣間隔為3，灰度函數中波形基值為0，最大半波面積1200；

圖6為本發明實施例2利用本發明繪制的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖，其水平方向像素采樣間隔為7，垂直方向像素采樣間隔為3，灰度函數中波形基值為20，最大半波面積2600。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

以中國石化某氣井聲波變密度測井獲取的全波列數據網絡傳輸為實施例，對本發明做進一步描述，由圖1所示本發明實施例的技術路線框圖可知，具體包括以下步驟：

實施例1

1.存儲于云端服務器的中國石化某氣井的聲波變密度測井的全波列數據原始大小為108MB，使用測井專業軟件Forward可繪制圖2所示的中國石化某氣井井深3317-3367米井段的聲波變密度成果圖；

2.服務器通過灰度函數將服務器端聲波全波列數據的聲波振幅轉換為灰度數據，并存儲；

2.1 灰度函數的系數

本例的灰度函數有兩個系數，分別為波形基值和最大半波面積。客戶端默認灰度函數中波形基值AmpBs為0，最大半波面積SampMax為1200；

2.2 灰度函數

本實施例中根據聲波變密度的正半波面積作為劃分灰度的依據，并將灰度分為以下9個等級：

上式為本例采用的灰度函數，函數的輸入參數R由公式2計算:

R＝Samp/SampMax 公式2

SampMax為最大半波面積，Samp為當前正半波面積，由下式計算正半波面積Samp：

上式中，聲波振幅為Amp，波形基值為AmpBs，t₀為正半波開始時間，Δt為聲波變密度采樣間隔，t_n為該正半波終止時間，Amp(t)為t₀至t_n的聲波振幅值；

由正半波面積Samp可以確定R值，再根據公式1即可得到此正半周的灰度等級；

3.依據灰度數據的時間采樣點數量確定服務器端聲波變密度成果圖的水平方向像素數Px為2048；依據灰度數據的深度采樣點數量確定服務器端聲波變密度成果圖的垂直方向像素數27829；

4.客戶端設定所需的聲波變密度成果圖分辨率中水平方向像素個數Upx為512、垂直方向像素個數Upy為13914，依據服務器端的聲波變密度成果圖的分辨率與客戶端設定的所需聲波變密度成果圖分辨率的差異，確定服務器端灰度數據的采樣間隔：

Ux＝[Px/Upx]-1＝[2048/512]-1＝3；

Uy＝[Py/Upy]-1＝[27829/13914]-1＝1；

上式中Ux代表水平方向像素的采樣間隔，Uy代表垂直方向像素的采樣間隔；

5.對服務器端灰度數據進行水平方向每間隔3個數據進行采樣；對服務器端灰度數據進行垂直方向每間隔1個深度采樣點進行采樣，確定服務器端的灰度數據，其大小為6.79MB；

6.服務器端和客戶端以二進制流的方式傳輸灰度數據，將步驟5確定的灰度數據組合為二進制字符串，在二進制字符串前添加四位字節，用以表征灰度數據一行的數據個數，結合本實例該數據個數為512；

7.將步驟6確定的二進制字符串進行加密、壓縮，以二進制流的方式推送至客戶端，由客戶端接受該二進制流，解壓、解密后轉換為客戶端所需的灰度數據；

8.客戶端基于HTML5繪制如圖3所示的聲波變密度成果圖：

8.1客戶端根據二進制流中的前四位字節確定灰度數據一行的數據個數，結合本實施例該數據為512；

8.2客戶端逐字節讀取二進制流的第四位之后的灰度數據，根據該數據逐像素繪制聲波變密度成果圖的同時并計數，設定該計數為n；

8.3當計數n等于512時，客戶端切換到下一行繼續繪制聲波變密度成果圖并將計數n清零，重新計數；

8.4重復步驟8.2和步驟8.3直至客戶端讀取完畢步驟4中的二進制流，即可完成客戶端聲波變密度成果圖的繪制；客戶端聲波變密度成果圖如圖3所示；

9.客戶端調整灰度函數中波形基值為20，最大半波面積為2600，重復步驟步驟2至8，生成聲波變密度成果圖如圖4所示。

實施例2

客戶端設定聲波變密度成果圖分辨率的水平方向像素個數Upx為256、垂直方向像素個數Upy為6957，波形基值為0，最大半波面積為1200，重復實施例1中的步驟2至8，生成聲波變密度成果圖如圖5所示；客戶端調整灰度函數中波形基值為20，最大半波面積為2600，重復實施例1中的步驟2至8，生成聲波變密度成果圖如圖6所示；

通過實施例1和實施例2繪制的聲波變密度成果圖與圖2利用測井專業軟件Forward繪制的聲波變密度成果圖對比，可形成如下結論：

1、實施例1和實施例2為客戶端不同的分辨率下繪制的聲波變密度成果圖，對比測井專業軟件Forward中繪制的聲波變密度成果圖，其精度均能夠滿足客戶端需求；

2、利用本發明可以根據客戶端所需的聲波變密度成果圖分辨率將聲波變密度信息的數據量動態壓縮，解決網絡延遲，交互性差的問題，滿足不同網絡傳輸的需求，實現聲波變密度測井信息在電腦、智能手機等移動終端上跨平臺的展示。