[发明专利]随钻声波井下信号采集与处理系统的时差实时提取方法

说明书

技术领域

本发明属于测井信号时差提取技术领域，更为具体地讲，涉及一种随钻声波井下信号采集与处理系统的时差实时提取方法。

背景技术

测井技术是现代石油工业快速发展的产物，随着社会分工越来越细化，测井技术也成为了一门独立的科学技术。测井技术是利用地球岩层的不同物理特性，测量地层物理参量，测井技术从所利用的地层特性（包括电化学特性、声学特性和放射性特性等）上对测井方法来分类，它包电法测井、声波测井和放射性测井；从测井阶段分类，它包括电缆测井和随钻测井等。从应用的范围来看，测井技术已经不再局限在石油测井中的应用，它已经被广泛地应用在了煤炭、金属以及天然气等自然资源的勘探过程中，成为了自然资源勘探的一种重要手段。

随钻声波测井技术是在电缆测井技术的基础上发展起来的，与电缆测井相比，它能够在泥浆滤液侵入到地层之前对数据进行有效采集，受侵入影响较小，能够更为客观的探测到原始地层状况，地层信息具有更高的研究价值。随钻测井技术的应用，把钻井和测井两个过程合二为一，在钻井的过程中完成录井，提高了钻井作业效率，大大降低了测井的成本。另外，在一些高难度的测井作业中，例如水平井、大斜度井的测试中，电缆测井无法完成测井工作，只能选用随钻测井。然而利用随钻声波测井技术可以得到地层的流体波、纵波和横波的幅度，频率和时差等相关信息，这些参数是评价地层孔隙度、岩性和岩石力学弹性的重要依据，通过一定计算还可以得到地层岩石破压力值，准确的反应当前地层的油气信息，是油气探测的有效方法。与其他测井技术相比，使用声波测井技术所研制的声波测井仪具有测井速度快，仪器重量轻等优点。但随钻声波测井技术采集的数据量比较大，利用泥浆脉冲进行传输，数据传输效率极低，不可能把采集到的大量数据实时传输到地面系统，即无法实时上传测量到的声波数据，地面工作人员无法确定仪器是否工作在正常状态，从而不能从声波数据中提取到井下时差来反应底层信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种随钻声波井下信号采集与处理系统的时差实时提取方法，将采集的数据波形经过参数控制和滤波处理后，通过时差提取方法法获取到地层声波时差值，因此具有地层声波时差提取快、可靠性高的特点。

为实现上述发明目的，本发明一种随钻声波井下信号采集与处理系统的时差实时提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、根据随钻声波井下信号采集与处理系统采集的数据波形设置随钻声波井下信号采集与处理系统的波形参数和处理参数；

所述的波形参数包括：波形道数、每道波形采样点数、源距、接收器间距和采样时间间隔；

所述的处理参数包括：

处理时间及时窗：起始处理时间、终止处理时间、处理时窗长度和处理时窗步长；

处理时差：最小处理时差、最大处理时差和处理时差步长；

滤波参数：滤波截止频率、滤波阶数和滤波窗选择；

控制参数：参数合理性控制、滤波方式控制、地层提取模式、地层类型、处理方法；

（2）、将随钻声波井下信号采集与处理系统采集所得到的数据波形进行参数控制；

（3）、对步骤（2）处理后的数据波形进行滤波处理；

（4）、通过时域内多通道信号相关分析法对滤波后的数据波形进行时差提取：

（4.1）、在一个时域内的阵列波形中，将处理时窗以起始处理时间Proc_S为开始，以处理时窗长度W_Len为长度对每个数据波形进行截取，截取时，后一个数据波形的时窗截取位置比前一个数据波形的时窗截取位置滞后时间T，其中，T为当前处理时差值DT_Now与接收器间距dr的乘积，当前处理时差值DT_Now的初始值为最小处理时差值DT-Min，对截取到的M组数据波形进行相关计算得到一个相关系数，同时记录下此时的处理时间与时差，其中M为接收器的个数；

（4.2）、重复步骤（4.1），并在上一次滞后时间T上增加时间ΔT，其中ΔT为处理时差步长DT_Step与接收间距dr的乘积，直到当前处理时差值DT_Now增加到设置的最大处理时差值DT_Max为止，其推导公式为：

T+ΔT=DT*dr+DT_Step*dr=(DT+DT_Step)*dr=DT_Now*dr＝s*d

设重复步骤（4.1）的次数为DT-Len，则重复的次数可表示为：