本发明涉及油气勘探技术领域，尤其涉及一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置。
背景技术：
在油气勘探中需要采用核磁共振测井仪器对油井或地层进行测量，以获得储层孔隙流体信息。多维核磁共振测井，例如二维核磁共振测井、或三维核磁共振测井，可以同时测量储层孔隙流体的横向弛豫时间t2，纵向弛豫时间t1以及流体扩散系数d，在储层评价方面明显优于一维核磁共振测井，但多维核磁共振测井数据量庞大，直接对多维核磁共振测井数据进行反演计算量非常大，进而影响反演速度。因此，为了实现多维核磁共振测井数据实时处理，在反演之前，需要对多维核磁共振测井数据进行压缩处理。
现有技术中，可以采用窗口平均法对多维核磁共振测井数据进行压缩，具体来说，对多维核磁共振测井的多组回波串数据分别进行单独压缩，即将单组回波串数据分隔成几个窗口，然后对各窗口内的回波数据分别求和，进而对多维核磁共振测井回波串数据进行压缩，最后对多维核磁共振测井核矩阵进行压缩。
然而现有技术中，窗口平均法对多维核磁共振测井数据的压缩率较低，为了确保压缩后的数据不丢失地层有用信息，需要设置较大的压缩值，进而对压缩后的多维核磁共振测井数据反演速度慢。
技术实现要素：
本发明提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，用以解决压缩多维核磁共振测井数据的压缩率较低、对压缩后的多维核磁共振测井数据反演速度慢的问题。
一方面，本发明提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，包括：
获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；
采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；
对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；
对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；
对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
另一方面，本发明提供一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置，包括：
获取模块，用于获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据所述多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；
第一压缩模块，用于采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对所述多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵；
第一变换模块，用于对所述初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取所述第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据；
第二变换模块，用于对所述初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取所述第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据；
第二压缩模块，用于对所述第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对所述第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
本发明提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，利用窗口平均法对原始的多维核磁共振测井回波串数据、以及多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩，然后，通过将初步压缩后的数据变换到频域空间，得到离散余弦变换系数，再截取离散余弦变换系数的低频部分来保留原始的多维核磁共振测井数据的主要特征，然后对低频部分进行离散余弦逆变换，最终得到压缩后的多维核磁共振测井数据，实现对多维核磁共振测井数据的二次压缩；从而完成了多维核磁共振测井数据的压缩过程。本实施例提供的方案，可以对多维核磁共振测井数据进行良好的压缩，压缩率高，从而在对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演的时候，降低了反演过程的计算量，提高了反演速度；并且，本实施例提供的方案相对于现有的采用奇异值截断法，计算量较小，压缩过程较快。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图一；
图4为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图二；
图5为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图三；
图6为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的多组回波串示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的初步压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的最终压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图一；
图11为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图二；
图12为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图三；
图13为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图一；
图14为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图二；
图15为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图三；
图16为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t2-d分布示意图；
图17为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的多组回波串示意图；
图18为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的初步压缩后的二维核磁共振测井回波串数据的示意图；
图19为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图；
图20为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的最终压缩后的二维核磁共振测井回波串数据的示意图；
图21为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的二维核磁共振测井数据的反演结果图；
图22为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的二维核磁共振测井数据的反演结果图；
图23为本发明实施例提供的一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置的结构示意图；
图24为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明具体的应用场景如下。本发明涉及油气勘探中测井数据处理技术领域。在油气勘探中需要采用核磁共振装置对油井或地层进行测量，即进行核磁共振测井的过程，以获取到多维核磁共振测井数据，多维核磁共振测井数据例如是二维核磁共振测井数据、或三维核磁共振测井数据，然后，对多维核磁共振测井数据进行反演处理，以分析地层的信息。但是在核磁共振测井的过程中要采集成百上千的回波数据，尤其多维核磁共振测井数据的数据量庞大；在直接对采集到的多维核磁共振测井数据进行反演的时候，计算量非常大，进而影响反演速度，并且需要非常大的计算机内存，并且计算的速度很慢；并且，采集到的多维核磁共振测井数据中包含许多冗余的信息，从而进一步的增加了多维核磁共振测井数据的数据量。从而需要对多维核磁共振测井数据进行压缩，然后对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演。如果不进行数据压缩，直接对大量的多维核磁共振测井数据进行反演，不但需要非常大的计算机内存，而且会严重影响计算速度。所以在对采集到的多维核磁共振测井数据进行反演之前，必须进行数据压缩。目前，多维核磁共振测井数据的压缩方法主要有：窗口平均法、奇异值截断法。窗口平均法是将多维核磁共振测井回波串数据分隔成几个窗口，然后对各窗口内的回波串数据分别求和，进而进行压缩。具体来说，多维核磁共振测井数据中的回波串呈指数衰减规律，回波串在时间域上通常被对数等间隔分成几个窗口；由于前几个回波对短弛豫和孔隙度评价起着非常重要的作用，从而在窗口分割的时候，前3个回波通常不做压缩；对于多个回波串进行压缩的时候，首先采用窗口平均法对每个回波串分别进行压缩，然后再将压缩后的所有回波堆叠在一起。窗口平均法对多维核磁共振测井数据压缩率较低。奇异值截断法是通过对多维核磁共振测井回波串数据构成的核矩阵进行奇异值截断，进而来实现数据压缩。具体来说，因为多维核磁共振测井回波串数据的核矩阵的奇异值中的大部分值是均趋于零的，所以只需保留前几个较大奇异值即可，进而完成压缩处理。但是采用奇异值截断法对多维核磁共振测井数据进行压缩的时候，需要进行核矩阵奇异值分解，从而计算量较大，压缩处理过程较慢。
本发明提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理方法和装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
图1为本发明实施例提供的一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵。
在本实施例中，具体的，本实施例的执行主体可以为多维核磁共振测井数据的压缩处理装置、计算机、以及其他任意可以执行本实施例方法的设备。
首先，采用核磁共振测井仪器获取到地层的多维核磁共振测井数据，其中，多维核磁共振测井数据是二维核磁共振测井数据，或者，多维核磁共振测井数据是三维核磁共振测井数据。多维核磁共振测井数据为多维核磁共振测井回波串数据，可以根据多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵；其中，多维核磁共振测井核矩阵为a，多维核磁共振测井核矩阵a为m行n列的矩阵，n为多维核磁共振测井回波个数；多维核磁共振测井回波串数据为b，回波串数据b中包括m行数据；m为正整数，n为正整数。例如，获取到二维核磁共振测井回波串数据，并根据二维核磁共振测井回波串数据构建二维核磁共振测井核矩阵；获取到三维核磁共振测井回波串数据，并根据三维核磁共振测井回波串数据构建三维核磁共振测井核矩阵。
步骤102、采用窗口平均法对多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵。
在可选的一种实施方式中，初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1中的第i个元素为
在本实施例中，具体的，首先，多维核磁共振测井回波串数据具有m个回波，将m个回波划分为s个窗口，在第i个窗口内的回波个数为ni，ni为正整数，即在第i个窗口内有ni个回波，并且，m＝n1+…+ni-1+ni+…+ns，s为大于等于1的正整数，i∈[1,s]，i为整数。并且，预先设置了预设噪声数据e，预设噪声数据e中包括m行数据。然后，对每一个窗口内的回波求和，进而初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1、以及初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1。
在公式
在窗口平均法压缩多维核磁共振测井数据之前，多维核磁共振测井核矩阵a的行数为m，多维核磁共振测井回波串数据b中行数为m；在窗口平均法压缩多维核磁共振测井数据之后，初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1的行数为s，初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1的行数为s；将多维核磁共振测井核矩阵、以及多维核磁共振测井回波串数据的行数从m压缩至s。在对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演时，可以将反演问题从am×nfn×1＝bm×1+εm×1转换为ac1s×nfn×1＝bc1s×1进行求解，am×n为多维核磁共振测井核矩阵a，bm×1为多维核磁共振测井回波串数据b，εm×1为预设噪声数据e，ac1s×n为初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1，bc1s×1为初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1，fn×1为反演模型。
步骤103、对初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据。
在本实施例中，具体的，对初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1进行一维离散余弦变换，可以得到窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井回波串数据的变换系数，即得到第一离散余弦变换系数；然后截取窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井回波串数据的变换系数中的低频部分，得到第一低频数据。
步骤104、对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据。
在本实施例中，具体的，对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1进行二维离散余弦变换，得到窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井核矩阵的变换系数，即得到第二离散余弦变换系数；然后截取窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井核矩阵的变换系数中的低频部分，得到第二低频数据。其中，不限定步骤103和步骤104的执行次序。
步骤105、对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
在本实施例中，具体的，对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，即得到了一维离散余弦逆变换后的第一低频数据；同时，对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵，即得到二维离散余弦逆变换后的第二低频数据；从而就可以得到压缩后的多维核磁共振测井数据，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括了最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据、以及最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵，即压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
本实施例利用窗口平均法对原始的多维核磁共振测井回波串数据、以及多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩，然后，通过将初步压缩后的数据变换到频域空间，得到离散余弦变换系数，再截取离散余弦变换系数的低频部分来保留原始的多维核磁共振测井数据的主要特征，然后对低频部分进行离散余弦逆变换，最终得到压缩后的多维核磁共振测井数据，实现对多维核磁共振测井数据的二次压缩；从而完成了多维核磁共振测井数据的压缩过程。本实施例提供的方案，可以对多维核磁共振测井数据进行良好的压缩，压缩率高，从而在对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演的时候，降低了反演过程的计算量，提高了反演速度；并且，本实施例提供的方案相对于现有的采用奇异值截断法，计算量较小，压缩过程较快。
图2为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：
步骤201、获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵。
在本实施例中，具体的，本步骤可以参见图1的步骤101，不再赘述。
步骤202、采用窗口平均法对多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵。
在本实施例中，具体的，本步骤可以参见图1的步骤102，不再赘述。
步骤203、对初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并截取第一离散余弦变换系数中的前q个数据，得到第一低频数据，其中，q≤s，q为整数。
其中，当u＝0时，第一离散余弦变换系数为bc1'(u)＝bc1'(0)，其中，
在本实施例中，具体的，对初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1进行一维离散余弦变换，得到窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井回波串数据的变换系数，窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井回波串数据的变换系数可以称作第一离散余弦变换系数bc1's×1。当u＝0时，第一离散余弦变换系数为
其中，s为步骤202中的窗口个数，s也是步骤202中采用窗口平均法压缩多维核磁共振测井回波串数据之后的回波个数；bc1(x)为初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1中的第x个元素，x∈[0,s-1]，x为整数，π为圆周率，u∈[0,s-1]，u为整数。并且，初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1可以采用bc1s×1表示。
然后，截取第一离散余弦变换系数bc1'(u)中的前q个数据，第一离散余弦变换系数bc1'(u)中的前q个数据为低频数据，从而截取了第一离散余弦变换系数bc1'(u)中的前q个低频部分，得到第一低频数据，其中，q≤s，q为整数。第一低频数据可以采用bc2'q×1进行表示，或者第一低频数据为bc2'(u″)＝bc1'(u″)，其中，u″＝0,1,…,q-1，q≤s，q为整数。
步骤204、对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并截取第二离散余弦变换系数中的前q行数据，得到第二低频数据，其中，q≤s，q为整数。
其中，第二离散余弦变换系数为ac1's×n，其中，第二离散余弦变换系数ac1's×n中的第u行第v列上的元素为
在本实施例中，具体的，对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1进行二维离散余弦变换，得到窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井核矩阵的变换系数，窗口平均法压缩后的多维核磁共振测井核矩阵的变换系数可以称作第二离散余弦变换系数ac1's×n。
其中，第二离散余弦变换系数ac1's×n中的第u行第v列上的元素为
其中，当u＝0时，
然后，截取第二离散余弦变换系数ac1's×n中的前q行数据，由于第二离散余弦变换系数ac1's×n中的前q行数据为低频数据，从而截取了第二离散余弦变换系数ac1's×n中的前q行的低频部分，得到第二低频数据ac2'q×n；可知，截取的是第二离散余弦变换系数ac1's×n中的前q行、所有列的数据。其中，第二低频数据为ac2'(u″,v)＝ac1'(u″,v)，其中，u″＝0,1,…,q-1，q≤s，q为整数，v＝0,1,…,n-1。
步骤205、对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
步骤205具体包括：步骤2051、对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1，其中，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1为第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1中的第x′+1个元素为
x′∈[0,q-1]，x′为整数，y′∈[0,n-1]，y′为整数，u′∈[0,q-1]，u′为整数，v′∈[0,n-1]，v′为整数，ac2'(u′,v′)为第二低频数据中的第u′+1行第v′+1列上的元素；当u'＝0时，
在本实施例中，具体的，对第一低频数据bc2'q×1进行一维离散余弦逆变换，得到一维离散余弦逆变换后的第一低频数据，第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据为最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1。其中，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1中的第x′+1个元素为
并且，对第二低频数据ac2'q×n进行二维离散余弦逆变换，得到二维离散余弦逆变换后的第二低频数据，第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据为最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n。
其中，最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n中的第x′+1行第y′+1列上的元素为
ac2'(u′,v′)为第二低频数据中的第u′+1行第v′+1列上的元素。其中，当u'＝0时，
可知，步骤202之后，初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1的行数为s，步骤205结束之后，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1的行数为q，从而多维核磁共振测井回波串数据的行数又从s压缩至q；步骤202之后，初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac1的行数为s，步骤205结束之后，最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n的行数为q，从而多维核磁共振测井核矩阵的行数又从s压缩至q。可知，经过以上各步骤之后，多维核磁共振测井回波串数据的行数从m压缩至q，多维核磁共振测井核矩阵的行数从m压缩至q。
举例来说，模拟一个含有束缚水、可动水和轻质油的三维核磁共振(nuclearmagneticresonance，简称nmr)的t1-t2-d地层模型，其中，d为扩散系数(diffusion)，t2为横向弛豫时间，t1为纵向弛豫时间。为了便于t1-t2-d谱的可视化，图3为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图一，图4为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图二，图5为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t1-t2-d分布示意图三，如图3-图5所示，图3是将t1-t2-d模型分别投影到二维t2-d的结果，图3的横坐标是t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标是扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图4是将t1-t2-d模型分别投影到二维t1-d的结果，图4的横坐标是t1，单位为毫秒(ms)，纵坐标是扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图5是将t1-t2-d模型分别投影到二维t2-t1的结果；图5的横坐标是t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标是t1，单位为毫秒(ms)。
图6为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的多组回波串示意图，如图6所示，图6中包含了加了噪声的和未加噪声的原始回波数据，图6中的横坐标为时间，单位为毫秒(ms)，纵坐标为孔隙度(porosity)，单位为pu；对于三维核磁共振测井数据单组回波串来说，三维核磁共振测井数据的相关信息如下。回波串的组数：14。改变回波间隔te分别为0.45，0.45，0.45，0.45，0.45，0.45，0.45，0.45，0.9，1.8，3.6，7.2，9.6，12.5ms。改变等待时间wt分别为12.0，3.0，1.0，0.3，0.1，0.03，0.01，0.003，1.0，1.0，1.0，1.0，1.0，1.0s。磁场梯度g＝30gs/cm。t1布点数(t1_num)：20个；t2布点数(t2_num)：20个；d布点数(d_num)：20个。t1、t2与d布点数乘积t1_num×t2_num×d_num＝20×20×20。因此，所构建的核矩阵为18041×8000的矩阵。
图7为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的初步压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图，如图7所示，采用步骤202对图6中的回波串数据进行初步压缩处理之后，得到图7的结果。
图8为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图，如图8所示，采用步骤203对图7所示的初步压缩后的三维核磁共振测井回波串数据，获取其离散余弦变换系数并截取低频部分之后，得到如图8所示的结果。图8中的图a为所有的第一离散余弦变换系数，即所有的变换系数；图8中的图b为第一离散余弦变换系数的前q个数据，即低频部分的变换系数；图8中的图a和图b的横坐标都是频率，纵坐标都是变换系数。
图9为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的三维核磁共振测井数据的最终压缩后的三维核磁共振测井回波串数据的示意图，如图9所示，采用步骤205对图8所示的第一离散余弦变换系数的前q个数据，进行一维离散余弦逆变换，从而得到一维离散余弦逆变换后的第一低频数据，即得到最终压缩后的三维核磁共振测井回波串数据。图9中的横坐标为回波个数，纵坐标为孔隙度(单位：pu)。
图10为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图一，图11为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图二，图12为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的三维核磁共振测井数据的反演结果图三，如图10-图12所示，对原始的三维核磁共振测井数据进行反演之后，得到图10-图12的结果，图10的横坐标为t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标为扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图11的横坐标是t1，单位为毫秒(ms)，纵坐标是扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图12的横坐标是t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标是t1，单位为毫秒(ms)。
图13为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图一，图14为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图二，图15为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果图三，如图13-图15所示，对采用本实施例的压缩方法得到的压缩后的三维核磁共振测井数据进行反演之后，得到图13-图15的结果，图13的横坐标为t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标为扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图14的横坐标是t1，单位为毫秒(ms)，纵坐标是扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)；图15的横坐标是t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标是t1，单位为毫秒(ms)。通过图10-图12、与图13-图15进行对比可知，采用本技术方案获得的压缩后的三维核磁共振测井数据的反演结果与原始数据的反演结果相差无几。
再举例来说，模拟含有束缚水、可动水和轻质油的二维核磁共振的t2-d地层模型，其中，d为扩散系数，t2为横向弛豫时间。图16为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的模拟的t2-d分布示意图，如图16所示，横坐标是t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标是扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)。
图17为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的多组回波串示意图，如图17所示，图17中包含了加了噪声的和未加噪声的原始回波数据，图17中的横坐标为时间，单位为毫秒(ms)，纵坐标为孔隙度，单位为pu；对于二维核磁共振测井数据单组回波串来说，二维核磁共振测井数据的相关信息如下。回波串组数为7；回波间隔分别是：0.45，0.9，1.8，3.6，7.2，9.6以及12.5ms；回波个数分别为：2000，1000，500，250，125，94，72；磁场梯度g＝30gs/cm。t2布点数(t2_num)：45个；d布点数(d_num)：45个。t2与d布点数乘积为t2_num×d_num＝45×45。因此，所构建的核矩阵为4041×2025的矩阵。
图18为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的初步压缩后的二维核磁共振测井回波串数据的示意图，如图18所示，采用步骤202对图17中的回波串数据进行初步压缩处理之后，得到图18的结果。
图19为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的第一低频数据的示意图，如图19所示，采用步骤203对图18所示的初步压缩后的二维核磁共振测井回波串数据，获取其离散余弦变换系数并截取低频部分之后，得到如图19所示的结果。图19中的图a为所有的第一离散余弦变换系数，即所有的变换系数；图19中的图b为第一离散余弦变换系数的前q个数据，即低频部分的变换系数；图19中的图a和图b的横坐标都是频率，纵坐标都是变换系数。
图20为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的二维核磁共振测井数据的最终压缩后的二维核磁共振测井回波串数据的示意图，如图20所示，采用步骤205对图19所示的第一离散余弦变换系数的前q个数据，进行一维离散余弦逆变换，从而得到一维离散余弦逆变换后的第一低频数据，即得到最终压缩后的二维核磁共振测井回波串数据。图20中的横坐标为回波个数，纵坐标为孔隙度(单位：pu)。
图21为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的原始的二维核磁共振测井数据的反演结果图，如图21所示，对原始的二维核磁共振测井数据进行反演之后，得到图21的结果，横坐标为t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标为扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)。
图22为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理方法中的压缩后的二维核磁共振测井数据的反演结果图，如图22所示，对采用本实施例的压缩方法得到的压缩后的二维核磁共振测井数据进行反演之后，得到图22的结果，图22的横坐标为t2，单位为毫秒(ms)，纵坐标为扩散系数，单位为平方厘米/秒(cm2s-1)。通过图21与22进行对比可知，采用本技术方案获得的压缩后的二维核磁共振测井数据的反演结果与原始数据的反演结果相差无几。
本实施例提供的方案，可以对多维核磁共振测井数据进行良好的压缩，压缩率高，从而在对压缩后的多维核磁共振测井数据进行反演的时候，降低了反演过程的计算量，提高了反演速度；并且，本实施例提供的方案截取离散余弦变换系数的低频部分来保留原始的多维核磁共振回波数据的主要特征，从而，可以在高压缩比条件下仍能保证原始的多维核磁共振测井数据的主要特征，在不失准确性的条件下有效的提高反演速度以及减少计算内存。并且，本实施例提供的方案相对于现有的采用奇异值截断法，计算量较小，压缩过程较快。
图23为本发明实施例提供的一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置的结构示意图，如图23所示，本实施例的装置可以包括：
获取模块31，用于获取多维核磁共振测井回波串数据，并根据多维核磁共振测井回波串数据构建多维核磁共振测井核矩阵。
第一压缩模块32，用于采用窗口平均法对多维核磁共振测井回波串数据进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据，并采用窗口平均法对多维核磁共振测井核矩阵进行初步压缩处理，得到初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵。
第一变换模块33，用于对初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数，并获取第一离散余弦变换系数中的低频数据，得到第一低频数据。
第二变换模块34，用于对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数，并获取第二离散余弦变换系数中的低频数据，得到第二低频数据。
第二压缩模块35，用于对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，并对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到压缩后的多维核磁共振测井数据，其中，压缩后的多维核磁共振测井数据中包括第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据、以及第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据。
本实施例提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理装置可以参见图1提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，原理和技术效果相同，不再赘述。
图24为本发明实施例提供的另一种多维核磁共振测井数据的压缩处理装置的结构示意图，在图23所示实施例的基础上，如图24所示，本实施例的装置中，初步压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc1中的第i个元素为
第一变换模块33，包括：
第一变换子模块331，用于对初步压缩后的维核磁共振测井回波串数据进行一维离散余弦变换，得到第一离散余弦变换系数；当u＝0时，第一离散余弦变换系数为bc1'(u)＝bc1'(0)，其中，
第一截取子模块332，用于截取第一离散余弦变换系数中的前q个数据，得到第一低频数据，其中，q≤s，q为整数。
第二变换模块34，包括：
第二变换子模块341，用于对初步压缩后的多维核磁共振测井核矩阵进行二维离散余弦变换，得到第二离散余弦变换系数；第二离散余弦变换系数为ac1's×n，其中，第二离散余弦变换系数ac1's×n中的第u行第v列上的元素为
第一截取子模块342，用于截取第二离散余弦变换系数中的前q行数据，得到第二低频数据，其中，q≤s，q为整数。
第二压缩模块35，包括：
第一逆变换子模块351，用于对第一低频数据进行一维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1，其中，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1为第一低频数据经过一维离散余弦逆变换后的数据，最终压缩后的多维核磁共振测井回波串数据bc2q×1中的第x′+1个元素为
第二逆变换子模块352，用于对第二低频数据进行二维离散余弦逆变换，得到最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n，其中，最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n为第二低频数据经过二维离散余弦逆变换后的数据，最终压缩后的多维核磁共振测井核矩阵ac2q×n中的第x′+1行第y′+1列上的元素为
x′∈[0,q-1]，x′为整数，y′∈[0,n-1]，y′为整数，u′∈[0,q-1]，u′为整数，v′∈[0,n-1]，v′为整数，ac2'(u′,v′)为第二低频数据中的第u′+1行第v′+1列上的元素；当u'＝0时，
本实施例提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理装置可以参见图2提供的多维核磁共振测井数据的压缩处理方法，原理和技术效果相同，不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。