[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别方法及系统，用于识别岩屑类型。本发明提供的方法包括：利用激光诱导击穿光谱仪测量一定数量的标准岩屑在预设波长范围内的激光诱导击穿光谱；经过积分处理后，得到标准岩屑的激光诱导击穿光谱积分信号；利用所述积分信号对BP神经网络进行训练，得到BP神经网络；通过所述BP神经网络识别待识别岩屑。在本发明中利用激光诱导击穿光谱的积分信号能够有效提取对类型识别有用的信息，减少干扰，提高岩屑类型识别的准确性。

技术领域

本发明涉及石油、天然气钻探领域，尤其涉及一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别方法及系统

背景技术

在石油、天然气的钻采过程中，岩屑识别对于地质状况的判定具有极其重要的作用。实际野外钻井过程，可以根据岩屑类型了解岩石性质、地层变化和油、气层情况。随着现代技术的进步，获得的岩屑已经变得非常细碎，岩屑的识别技术也得到更多的关注。

激光诱导击穿光谱可应用于岩屑识别。激光诱导击穿光谱用于岩屑识别的主要方法有：第一种方法是激光诱导击穿光谱全谱模型：这种模型需要处理的数据比较多，同时背景噪声影响较大，识别结果相对比较高。第二种方法是峰值强度与比率模型(特征模型)，这种方法数据处理比较简单，但识别正确率有所下降。第三种方法是选取Si、Al、Ca、Fe等主要元素，根据这些元素发射谱线强度构造特征变量，再结合神经网络进行岩屑类型识别。第四种是对全谱先进行主成分分析，再利用神经网络进行岩屑类型识别。以上方法数据处理耗费时间虽长短不同，但识别准确度一般，效果不是很好。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别方法及系统，能够准确识别钻探得到的细小的岩屑。

结合本发明实施例的第一方面，提供了一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别方法，该方法包括：

S1、利用激光诱导击穿光谱仪测量出N种标准岩屑在预设波长范围内的激光诱导击穿光谱，其中N为不小于5的正整数；

S2、对所述N种标准岩屑激光诱导击穿光谱的波长进行积分处理，得到N种标准岩屑的激光诱导击穿光谱积分信号，其中，所述积分处理中积分宽度根据激光诱导击穿光谱仪的波长分辨率确定，且积分宽度不小于2倍的激光诱导击穿光谱仪的波长分辨率；

S3、选取所述N种标准岩屑的激光诱导击穿光谱积分信号作为BP神经网络的输入值，对BP神经网络进行训练，得到训练后的BP神经网络；

S4、获取待识别岩屑的激光诱导击穿光谱的积分信号，并将所述积分信号输入到所述训练后的BP神经网络，获得识别结果。

结合本发明实施例的第二方面，提供了一种基于激光诱导击穿光谱的岩屑类型识别系统，该系统包括：

采集模块：用于利用激光诱导击穿光谱仪测量出N种标准岩屑在预设波长范围内的激光诱导击穿光谱，其中N为不小于5的正整数；

积分模块：用于对所述N种标准岩屑激光诱导击穿光谱的波长进行积分处理，得到N种标准岩屑的激光诱导击穿光谱积分信号，其中，所述积分处理中积分宽度根据激光诱导击穿光谱仪的波长分辨率确定，且积分宽度不小于2倍的激光诱导击穿光谱仪的波长分辨率；

训练模块：用于选取所述N种标准岩屑激光诱导击穿光谱的积分信号作为BP神经网络的输入值，对BP神经网络进行训练，得到训练后的BP神经网络；

识别模块：用于获取待识别岩屑的激光诱导击穿光谱的积分信号，并将所述积分信号输入到所述训练后的BP神经网络，获得识别结果。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：