[发明专利]随钻泥浆随机噪声的去除方法

说明书

本发明涉及随钻泥浆噪声去除方法技术领域，是一种随钻泥浆随机噪声的去除方法，其包括小波变换、小波系数处理和信号重建三个步骤。在充分依据随钻泥浆随机噪声信号产生、传输及特性的基础上，将单立管压力传感器的随钻泥浆随机噪声信号经信号的小波变换、小波系数处理和信号重建三个步骤，获得正脉冲传输信号；该方法简便可靠，能有效锁定正脉冲信号，显著降低误码率，具有很大的实用价值。

技术领域

本发明涉及随钻泥浆噪声去除方法技术领域，是一种随钻泥浆随机噪声的去除方法。

背景技术

二十一世纪，石油是地球上不可再生资源的一种，已经成为了人们社会生活中不可或缺的必需资源，被誉为“黑色的黄金”。一个国家要想得到快速的发展和进步，只有抢占现存必需资源的先机，而这不仅要看国家资源的总量多少，还有最重要的开发资源的效率高低，所以只有不断提高石油的勘探技术，才能快速有效的发展国家经济建设，为国家的长治久安提供保障。

在石油的勘探的过程中，对地底信息的测量是必不可缺的，运用随钻测量(Measurement While Drilling，MWD)技术可以实现在钻井的同时经过某些特定的介质将地底的信息实时的传送到地面的的压力传感器，再从传感器导到计算机，然后对这些信息进行分析、存储和处理。MWD技术在准确测估地下信息方面有着至关重要的研究价值，我们可以利用MWD技术极大地提高石油的采集率从而降低石油成本。常见的MWD信号传输方式有四种，分别为电缆传输、泥浆脉冲传输、声波传输和电磁传输。

如今，在MWD信号传输系统中，钻井泥浆液是最普遍的传输介质，虽然泥浆液信号传输技术目前在国内已经相对成熟，但是还是普遍存在以下不足：噪声处理方法不完善；随机噪声去除方法单一，多采用数字滤波器。于是，运用什么方法消除各种噪声干扰，将掺杂着复杂的背景噪声的泥浆有用脉冲信号提取出来，成为了MWD系统的一个主要问题。伴随着MWD技术在国内外各大工业的快速发展，很好地提高了人们对关键去噪问题方面研究的关注度，也涌现出了各式各类的去噪算法，其中：

公开号为109902594的中国专利申请文献，申请日2019年1月31日，申请公布日2019年6月18日，发明创造的名称为一种基于小波的脉冲信号去噪方法，该案公开了一种基于小波的脉冲信号去噪方法,相比于傅里叶变换中使用的三角函数,小波变换中的小波母函数具有很好的时频局部化特性,更适合脉冲信号的去噪处理，够很好的保留信号特征，但可选择的阈值函数较少，去噪效果对比不明显。此外，该案研究对象仅限于仿真波形，无法得知其实际效果。

公开号为106126938的中国专利申请文献，申请日2016年6月27日，申请公布日2016年11月16日，发明创造的名称为一种最优小波基选取方法以及小波阈值去噪方法，该案公开了一种最优小波基选取方法,通过选取重构信号与含噪信号平均误差最小的小波基，保证了信号在小波阈值去噪过程中的精度，实现了小波基的快速最优选取，提高了工程应用中的信号去噪效果与信号处理效率，在选取小波基方面具有很好的参考价值，但内含其它方面的技术较少。

发明内容

本发明提供了一种随钻泥浆随机噪声的去除方法，克服了上述现有技术之不足，其基于单立管压力传感器，利用小波阈值去噪法去除随钻泥浆随机噪声的方法，适用于实际现场，达到有效正脉冲信号的快速、准确、可靠识别，实现井下数据高效传输。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种随钻泥浆随机噪声的去除方法，包括下述步骤：

(1)对于含正脉冲的某泥浆去泵噪声信号(仅含有随机噪声)依据Mallat算法作小波变换，获得采集信号f(t)的小波系数w，在小波变换时，选择适当的小波基，根据信号采集率和所需脉冲信号(有用信号)所在频率段确定分解的层数N，N为自然数，以此变换获得一组小波系数w_j，k；

(2)采用VisuShrink阈值(统一阈值)和阈值函数对小波系数w_j，k进行阈值划分，得到处理后的小波系数