频散曲线确定方法和装置，及纵横波速度确定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了频散曲线确定方法及装置，及地层纵横波速度确定方法和装置，涉及地质勘探领域。本发明专利技术提供的频散曲线确定方法，其先对声波测井得到的声波数据进行短时傅里叶变换，从而得到多个时频域数据，之后，对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率‑速度‑时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体，最后，根据第一相关数据体中，每个频率‑速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率‑速度值所对应的第一相关系数的最大值，进而通过这种数学统计和分析的方式确定了最终的频散曲线，提高了确定出频散曲线的准确度。

【技术实现步骤摘要】
频散曲线确定方法和装置，及纵横波速度确定方法和装置
本专利技术涉及地质勘探领域，具体而言，涉及频散曲线确定方法及装置，及纵横波速度确定方法和装置。
技术介绍
声波测井是地质勘探领域常用的一种技术手段，其主要是利用了声波在不同介质中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性不相同，来完成测井，进而取得声波测井资料的。利用声波测井资料可以获得地层孔隙度、岩性、地层孔隙流体类型等信息；还可以为地震勘探资料的处理解释提供依据。还可以为地震勘探资料的解释提供一定的依据，可见声波测井技术的应用是相当广泛的。声波测井的过程中所接收到的波形大多存在频散，导致对测量的波形数据进行时间域的分析时，无法准确的得到期望的数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供频散曲线确定方法，获取频散曲线的准确性。第一方面，本专利技术实施例提供了频散曲线确定方法，包括：获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，步骤分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据包括：按照如下公式对获取所述原始数据进行短时傅里叶变换，其中，xn(m)为第n个接收器的所接收到的声波数据，n＝1,2,3…为接收器编号；m为代表时间的变量，ω为频率，w(m)为预设的汉宁窗函数；w(x)为时频域数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述预设的汉宁窗函数的表达式为其中，Nw为汉宁窗长度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述汉宁窗长度的取值为16。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，步骤对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的相关数据体包括：按照如下公式计算每个频率-速度-时间值所对应的与第一相关系数的数值，其中，N为接收器阵列中接收器的总数目，T为时窗的位置，t为时间，n＝1,2,3…N为接收器序号，v为速度，d为接收器间距，Tw为时窗宽度，ω为频率；ρ(ω，v，T)为第一相关系数的数值，Xn为时频域数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，步骤根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线包括：确定表征频率-速度值与第二相关系数的关系的第二相关数据体；对第二相关数据体中，第二相关系数最大值所对应的频率和速度值进行求取，以得到所述频散曲线。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，步骤确定表征频率-速度值与第二相关系数的关系的第二相关数据体包括：按照如下公式计算第二相关系数，其中，ρ0为第二相关系数的数值，T为时窗的位置，ρ(ω，v，T)为第一相关系数的数值。第二方面，本专利技术实施例还提供了频散曲线确定装置，包括：获取模块，用于获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；变换模块，用于分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；相关运算模块，用于对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；第一确定模块，用于根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值。第三方面，本专利技术实施例还提供了地层纵横波速度确定方法，包括如第一方面的频散曲线确定方法，还包括：根据频散曲线的低频截止值对应的速度确定地层的横波速度。第四方面，本专利技术实施例还提供了地层纵横波速度确定装置，包括如第二方面的频散曲线确定装置，还包括：第二确定模块，用于根据频散曲线的低频截止值对应的速度确定地层的横波速度。本专利技术实施例提供的频散曲线确定方法，与现有技术中当同一频率范围存在多个频散的模式波的时候，只能够得到一个波的频散曲线相比，其先对声波测井得到的声波数据进行短时傅里叶变换，从而得到多个时频域数据，之后，对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体，最后，根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值，进而通过这种数学统计和分析的方式确定了最终的频散曲线，提高了确定出频散曲线的准确度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，随钻偶极子阵列声波测井理论模拟波形；图2-9分别示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对第一至八个接收器所接收到的声波数据进行短时傅里叶变换后得到的时频域数据的波形图；图10示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图1所示波形进行短时傅里叶变换后再进行速度时间相关运算后，得到的相关系数三维数据体(第一相关数据体)的释义图；图11-15分别示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，频率成分为1996.1Hz、3992.2Hz、5988.3Hz、8982.4Hz和10979Hz时的分量的时间时差相关图；图16示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图1所示波形采用本专利技术进行频散分析后的成果图；图17示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图1所示波形采用加权频谱相干法进行频散分析后的成果图；图18示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，硬地层随钻偶极子声波测井波形图；图19示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图17所示硬地层随钻偶极子波形采用本专利技术所提供的频散曲线确定方法进行频散分析的结果；图20示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图17所示硬地层随钻偶极子波形采用传统技术中的频谱相干法进行频散分析的结果；图21示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，理论模拟的软地层随钻偶极子声波测井波形图；图22示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图20所示软地层随钻偶极子波形采用本专利技术所提供频散曲线确定方法进行频散分析的结果；图23示出了本专利技术实施例所提供的频散曲线确定方法中，对图20所示软地层随钻偶极子波形采用传统技术中的频谱相干法进行频散分析的结果；图24示出了本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
频散曲线确定方法，其特征在于，包括：获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率‑速度‑时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；根据第一相关数据体中，每个频率‑速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率‑速度值所对应的第一相关系数的最大值。

【技术特征摘要】
1.频散曲线确定方法，其特征在于，包括：获取多个原始数据，每个原始数据均是由不同的接收器所接收到的声波数据；分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据；对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的第一相关数据体；根据第一相关数据体中，每个频率-速度值所对应的第二相关系数，确定所述声波数据所对应声波的频散曲线，其中，第二相关系数是每个频率-速度值所对应的第一相关系数的最大值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤分别对每个原始数据进行短时傅里叶变换，以得到多个时频域数据包括：按照如下公式对获取所述原始数据进行短时傅里叶变换，其中，xn(m)为第n个接收器的所接收到的声波数据，n＝1,2,3…为接收器编号；m为代表时间的变量，ω为频率，w(x)为预设的汉宁窗函数；Xn(t,ω)为时频域数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的汉宁窗函数的表达式为其中，Nw为汉宁窗长度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述汉宁窗长度的取值为16。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤对所述多个时频域数据进行速度时间相关运算，以得到表征频率-速度-时间值与第一相关系数的关系的相关数据体包括：按照如下公式计算每个频率-速度-时间值所对应的与第一相关系数的数值，其中，N为接收器阵列中接收器的总数目，T为时窗的位置，t为时间，n＝1,2,3…N为接收器序号，v为速度，d为接收器间距，Tw为时窗宽度，ω为频率；ρ(ω，v...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，薛月琦，袁璐，
申请(专利权)人：王兵，
类型：发明
国别省市：北京,11