[發明專利]DAS海量數據頻率波數域數據壓縮存儲方法

有效

• 申請號: 202011486208.0
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112615626B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 吳俊軍;李建國;王松;余剛;黃建華;陳沅忠;安樹杰;王渝;趙繼龍;陳策;王艷華;夏淑君
• 申請（專利權）人: 中油奧博（成都）科技有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明提供一種DAS海量數據頻率波數域數據壓縮存儲方法，根據DAS采集數據的特點，將空間時間域數據，通過快速傅里葉變換為空間頻率域、設計濾波器高頻截斷切除、快速傅里葉逆變換為空間時間域、數據轉置為時間空間域、快速傅里葉變換為時間波數域、設計濾波器高波數截斷切除、快速傅里葉逆變換為時間空間域、數據轉置為空間時間。本發明有效壓縮分布式光纖聲波傳感采集的海量數據，不損失有效信號、無截斷邊界效應，便于后續數據分析、處理。

技術領域

本發明涉及高密度采集的分布式光纖聲波傳感(DAS)數據在地球物理勘探、長期動態監測的數據處理及壓縮儲存方法，屬于地震數據處理、長期動態監測數據處理技術范疇，是一種頻率波數域數據壓縮方法。

背景技術

分布式光纖聲波傳感(DAS)技術是將窄線寬的高相干性光脈沖注入光纖，光信號在遇到光纖內粒子后會發生后向瑞利散射，解調不同位置的后向瑞利散射光相位信息，即可獲得隨時間變化的振動信號。由于分布在光纖內的造成散射的粒子連續分布，因此發射的光脈沖理論上可以解調出整根光纖的振動變化數據信息。

隨著DAS采集技術的不斷發展和進步，最小空間采樣率及最小時間采樣率參數不斷優化，部分DAS主機已可達到0.1m空間采樣、0.1毫秒時間采樣。對于單井零偏移距VSP數據，單炮數據達到10GB儲存空間。對于多達數萬炮的井地聯合勘探而言，僅有效數據存儲即可達到數百TB。如果采用GPS授時的連續采集，長期動態監測15天24小時不間斷采集數據可達數PB。該量級數據對與儲存及后續處理均帶來巨大的挑戰。

數據壓縮的方法有很多，但多數數據壓縮的理念是為了減少存儲空間而把數據轉換成比原始格式更緊湊形式，想要對數據進行后續的處理工作，需要將壓縮后的數據按照原大小解壓縮出來。

發明內容

本發明目的在于分布式光纖聲波傳感(DAS)海量數據壓縮，便于后續數據分析、處理。

本發明所指的壓縮是在不損失有效信號的前提下，減小數據大小，并用于后續處理。

本發明提供一種DAS海量數據頻率波數域數據壓縮存儲方法，該方法根據DAS采集數據的特點，將空間時間域數據，通過快速傅里葉變換為空間頻率域、設計濾波器高頻截斷切除、快速傅里葉逆變換為空間時間域、數據轉置為時間空間域、快速傅里葉變換為時間波數域、設計濾波器高波數截斷切除、快速傅里葉逆變換為時間空間域、數據轉置為空間時間域等步驟，實現高密度采集的分布式光纖聲波傳感(DAS)海量數據壓縮。

具體的包括以下步驟：

S1、輸入分布式光纖聲波傳感即DAS數據InDas_M×N，輸入頻率壓縮參數f_com頻率壓縮斜坡參數f_comB、波數壓縮參數k_com、波數壓縮斜坡參數k_comB；

其中，InDas_M×N是空間時間域DAS數據，M是時間采樣點數，N是空間采樣點數；

S2、采用快速傅里葉變換將步驟S1的空間時間域數據InDas_M×N變換為空間頻率域數據FDas_M×N；

FDas_M×N＝FFT(InDas_M×N)

其中，InDas_M×N是步驟S1的空間時間域數據，FFT是快速傅里葉變換函數，FDas_M×N是空間頻率域數據，M是時間采樣點數和頻率采樣點數，N是空間采樣點數；

S3、用步驟S1的頻率壓縮參數f_com、頻率壓縮斜坡參數f_comB設計濾波器，高頻截斷切除步驟S2的空間頻率域數據FDas_M×N，得到空間頻率域數據FDas_MC×N；