一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法及相关装置与流程-k8凯发

本发明属于测井，尤其是一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法及相关装置。

背景技术：

1、随钻测井压力波传输是指通过泥浆压力波有规律的变化实现井底信号的上传，地面信号采集处理系统对压力波信号识别处理从而得到井下仪器实时测量参数及工作状态。

2、泥浆压力波信号受钻井作业现场的泥浆泵性能、泥浆特性、作业井深、泥浆粘度、含气量及传感器本底噪声等多种因素影响，地面采集处理系统采集到的压力波信号受泥浆泵噪声等多种干扰，信号识别成功率较低，在不同作业区块适应性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法及相关装置。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤1、获取原始压力波信号；

5、步骤2、基于待模拟的实际作业工况配置相应的泥浆传输信道噪声；

6、步骤3、将所述原始压力波信号和所述泥浆传输信道噪声进行叠加处理，得到叠加信号的信噪比特征和频率分布频域信号特征；

7、步骤4、选取信号处理方法及配置参数对所述叠加信号进行处理，得到模拟的压力波信号；

8、步骤5、判断处理后的信号特征满足设计要求，若满足设计要求则得到有效码元信息，并保存所述信号处理方法及配置参数作为配置图版；

9、否则，则转到步骤4，在步骤4中调整配置参数或改变信号处理方法，直至处理后的信号特征满足设计要求。

10、进一步的，步骤5替换为：

11、将经步骤4处理后的叠加信号进行解码，得到相应的码元信息，将所述码元信息与原始码元信息之比作为码元信息，判断码元信息是否满足要求；

12、若误码率满足要求，则得到有效码元信息，保存所述信号处理方法及配置参数作为配置图版；

13、若不满足要求，则转到步骤4，在步骤4中调整配置参数或改变信号处理方法，直至误码率满足要求。

14、进一步的，步骤2中泥浆传输信道噪声的压力幅度p(x)为：

15、

16、

17、其中，po为信号源幅度，单位pa；

18、di为钻杆内径，单位m；

19、b为泥浆体积模量，单位pa；

20、ρ为泥浆密度，单位kg/cm3；

21、v为运动粘度，单位m2/s；

22、ω为角速度频率，单位hz。

23、进一步的，还包括步骤8，利用保存的所述信号处理方法及配置参数对相同作业工况下的原始压力波信号进行识别处理。

24、进一步的，步骤4中所述信号处理方法包括低通滤波、高通滤波、自适应滤波、小波变换及经验模态分解的信号处理方法。

25、一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟装置，包括原始压力波信号获取模块、泥浆传输信道噪声配置模块、信号叠加模块信号处理模块处理和结果判断模块；

26、原始压力波信号获取模块，用于获取模块用于获取原始压力波信号；

27、所述泥浆传输信道噪声配置模块，用于基于待模拟的实际作业工况配置相应的泥浆传输信道噪声；

28、所述信号叠加模块，用于将所述原始压力波信号和所述泥浆传输信道噪声进行叠加处理，得到叠加信号的信噪比特征和频率分布频域信号特征；

29、信号处理模块，当接收到叠加信号时，用于选取信号处理方法及配置参数对所述叠加信号进行处理，得到模拟的压力波信号；或者，当信号特征不满足要求时，用于调整配置参数或改变信号处理方法，直至信号特征满足要求；

30、处理结果判断模块，用于判断处理后的信号特征满足设计要求，若满足设计要求则得到有效码元信息，并保存所述信号处理方法及配置参数作为配置图版；

31、否则，则加载信号处理模块，在信号处理模块中调整配置参数或改变信号处理方法，直至处理后的信号特征满足设计要求。

32、一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟装置，包括原始压力波信号获取模块、泥浆传输信道噪声配置模块、信号叠加模块信号处理模块处理和结果判断模块；

33、原始压力波信号获取模块，所述原始压力波信号用于获取模块用于获取原始压力波信号；

34、泥浆传输信道噪声配置模块，用于基于待模拟的实际作业工况配置相应的泥浆传输信道噪声；

35、信号叠加模块，用于将所述原始压力波信号和所述泥浆传输信道噪声进行叠加处理，得到叠加信号的信噪比特征和频率分布频域信号特征；

36、信号处理模块，当接收到叠加信号时，用于选取信号处理方法及配置参数对所述叠加信号进行处理，得到模拟的压力波信号；或者，当误码率不满足要求时，用于调整配置参数或改变信号处理方法，直至误码率满足要求；

37、处理结果判断模块，用于对叠加信号进行解码，得到相应的码元信息，将所述码元信息与原始码元信息之比作为码元信息，判断码元信息是否满足要求；

38、若误码率满足要求，则得到有效码元信息，保存所述信号处理方法及配置参数作为配置图版；

39、若误码率不满足要求，则转到信号处理模块。

40、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法的步骤。

41、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法的步骤。

42、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

43、本发明提供一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，通过配置不同区块、不同泥浆性能及井深等环境下的实际作业泥浆传输噪声，改进，优化完善现有地面采集系统泥浆压力波信号处理方法，同时实现多种信号处理方法的测试验证，丰富信号处理方法库；二是通过模拟测试，得到不同频率、编码特征的原始压力波信号在不同泥浆泵冲程、作业井深、泥浆密度等参数下的响应关系，从而获取不同泥浆压力波信号处理方法的适用性，形成相应的标准模板，指导现场作业人员选取合适的信号处理方法、参数以提高压力波信号识别成功率，有效获取井下实际作业参数，提升随钻测井压力波传输系统的适应性。

44、本发明提供一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟装置，包含完成上述工作方法的具体模块。

45、本发明提供随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法的计算机设备及存储介质，用于实现上述工作方法的具体步骤。

技术特征：

1.一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，步骤5替换为：

3.根据权利要求1或2所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，步骤2中泥浆传输信道噪声的压力幅度p(x)为：

4.根据权利要求1或2所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，还包括步骤8，利用保存的所述信号处理方法及配置参数对相同作业工况下的原始压力波信号进行识别处理。

5.根据权利要求1或2所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法，其特征在于，步骤4中所述信号处理方法包括低通滤波、高通滤波、自适应滤波、小波变换及经验模态分解的信号处理方法。

6.一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟装置，其特征在于，包括原始压力波信号获取模块、泥浆传输信道噪声配置模块、信号叠加模块信号处理模块处理和结果判断模块；

7.一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟装置，其特征在于，包括原始压力波信号获取模块、泥浆传输信道噪声配置模块、信号叠加模块信号处理模块处理和结果判断模块；

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任一项所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种随钻测井泥浆压力波信号传输噪声模拟方法及相关装置，属于测井技术领域。本发明通过配置不同区块、不同泥浆性能及井深等环境下的实际作业泥浆传输噪声，优化完善现有地面采集系统泥浆压力波信号处理方法，同时实现多种信号处理方法的测试验证，丰富信号处理方法库；二是通过模拟测试，得到不同频率、编码特征的原始压力波信号在不同泥浆泵冲程、作业井深、泥浆密度等参数下的响应关系，从而获取不同泥浆压力波信号处理方法的适用性，形成相应的标准模板，指导现场作业人员选取合适的信号处理方法、参数以提高压力波信号识别成功率。

技术研发人员：梁耀,李安宗,郭怡潇,李传伟,陈文辉,马丽,吴显,杨亮,袁晓波,陈鹏,骆庆峰,代志平,孙衍,陈仕学,张铎,马喜昌
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8