一种基于改进差分的测井数据可逆变长码压缩方法林永强唐露新刘海熊陵摘要：随钻测井系统需要提高速率和可靠性，常用的差分脉码调制可去除数据时域冗余，但受干扰时会引发错误扩散。本文根据测井数据及信道传输特性，提出一种改进差分测井数据压缩编码方法，先将测井数据进行基准值的动态分段求差预处理，采用不等重保护策略，对处理的差值数据进行量化和可逆变长码信源编码、对基准值进行纠错信道编码，并采用非等重保护的帧结构和脉冲间隔调制进行传输。通过仿真实验表明，数据压缩可以达到48%，数据传输的可靠性明显提升。关键词：改进差分；基准值；可逆变长码：TP3文献标志码：A：1009-3044（2018）11-0254-04AKindofInverseVariableLengthCodeCompressionMethodforLoggingDatabasedonImprovedDifferenceLIUYong-qiang1，TANGLu-xin1，LIUHai2，XIONGLing2（1.GuangdongUniversityofTechnology，SchoolofElectromechanicalEngineering，Guangzhou510006，China；2.ZhongtianQimingPetroleumTechnologyCo，Guangzhou510535，China）Abstract：Whilelogging-while-drillingsystemsrequireincreasedspeedandreliability，commonlyuseddifferentialpulsecodemodulationremovesdatatime-domainredundancybutcausesfalseproliferationwhendisturbed.Inthispaper，basedontheloggingdataandchanneltransmissioncharacteristics，animproveddifferentialloggingdatacompressioncodingmethodisproposed.First，theloggingdataispre-processedbydynamicsubsectiondifferenceofreferencevalue.TheunequalweightprotectionstrategyisadoptedtodealwiththedifferenceThevaluedataisquantizedandreversiblyvariablelengthcodesourcecode，theerrorcorrectionchannelcodeisusedforthereferencevalue，andtheframestructureandthepulseintervalmodulationwhicharenotequalweightareusedforprotection.Simulationresultsshowthatthedatacompressioncanreach48%，andthereliabilityofdatatransmissionisobviouslyimproved.Keywords：improveddifference；referencevalue；reversiblevariablelengthcode1引言目前最常用鉆井是随钻系统，随钻测井系统需将数千米的井下数据传输到井上，常用数据传输主要有钻井液脉冲传输与电磁波数据传输，前者利用钻井液压力正/负脉冲传输信号比较稳定可靠，国内研发的钻井液正脉冲发生器传输速率在0.5～3.0bit/s，国际主流的钻井液正脉冲发生器传输速率一般在10bit/s[1]。目前油气勘探开发向复杂地层发展，需要快速传输更多、更精确的测井数据，但目前钻井液脉冲传输难以满足数据传输实时性和抗干扰的更高要求，因此提高测井数据传输性能成为随钻测量技术的一个重点。为提高随钻测量信息传输能力，发达国家已经将数据压缩技术、信息传输技术引入地质导向钻井领域，取得较好效果，为了保密较少发表论文。斯伦贝谢公司利用图像压缩技术将井下井眼成像图像压缩50倍后传输至地面，很好地解决了信息传输能力不足的难题，保证了数据实时性[2]。国内钻井液脉冲传输的数据编码研究开展较晚，2010年，张煜提出了基于差分脉码调制的数据压缩编码算法，可将实时传输数据量压缩为原始数据量的一半以下，将数据传输效率提高一倍以上，但信道噪声导致数据错误时，会引起误差扩散导致数据错误传播[3]。2016年，李婷提出一种LZW压缩编码和RS纠错码联合编码的算法LZW-RS，实现压缩比为2：1～3：1的无损数据压缩，在信噪比为5.5dB时，LZW解码能达到良好的重构性能，使数据传输效率最高提升2/3倍，误码率降低为LZW编码的1/4倍～1/8倍，但编译码表是动态生成的，数据传输错误会导致译码错误[4]。同年，江佩佩提出一种联合卷织编码与脉冲间隔调制（PIM）的网格编码脉冲间隔调制（TC-PIM）方法，在相同信息速率条件下，在误码率为10-5的时候，3比特TC-PIM与2比特PIM相比有大约2.5dB的增益，相同速率下，在信噪比为-2dB时，3比特TC-PIM误码率降低为2比特PIM的1/102倍左右，但卷积编码和Viterbi算法会造成传输延迟[5]。针对上述差分易引起错误传播、动态编译码表不一致和纠错码带来传输延迟...