一种用于减少近井声数据集中噪声信号的产品、方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于减少近井声数据集中噪声信号的产品、方法及系统；所述方法包括如下步骤：从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据；确定噪音频谱；通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。本发明专利技术通过反褶积的方法识别噪声信号，并从地层信号中去除噪声信号。这种产品和方法在噪声信号在时域和频域与地层信号重叠时特别有效。

A product, method and system for reducing noise signal in near wellbore acoustic data set

【技术实现步骤摘要】
一种用于减少近井声数据集中噪声信号的产品、方法及系统
本专利技术涉声波测井数据处理和地下地层分析领域；尤其涉及一种用于减少近井声数据集中噪声信号的产品、方法及系统。
技术介绍
在声波测井中，近井测量的声学信号中的噪声有多种来源。这些近井筒测量中的噪音可能是由于井筒倾斜、特别粗糙或“糟糕”的井眼、或由于钻井或工具噪音造成的。在这些测量中有许多地质和操作因素会引起噪声。虽然在波形数据中可以允许一些噪声存在，而且仍然可以提供比较准确的处理结果，但是这些信号中过多的噪声或某些类型的噪声会在后续模型或处理结果中产生较大的误差，从而影响收益计算、油藏模型和地质力学特性。此外，在声学测井处理中可接受的误差是在下游用途或模型之外，但在下游模型中不太可能被接受，因为在较大的距离或深度上集成了误差，一旦将数据集集成到较大的模型中，则离散的误差会传播并复合，通常会在地质力学特性，储层大小或其他重要的数据驱动模型上造成较大差异。因此，重要的是要在较大的下游影响范围内查看错误。声波测井误差的一大来源是处理过程中包含的噪声信号。例如，在计算一种常见的声波测井处理产物(如慢度，也称捆绑时间-深度)时，噪声信号会使处理时间-深度捆绑的速度快于或慢于地层的合理速度。这一结果不能准确地与地下地层的地质性质相关联，并将在依赖于这种时间-深度关系的地震模型中造成传播误差。地震数据可以用来近似时间-深度的联系，有时被用来粗略地验证声波波形处理结果，但是由于误差在测量更大的尺度上更大，所以经常依赖声波测井波形数据。噪声信号掩盖了地层信号，造成了时深差异。在工业上有很多可用的和广泛使用的滤波方法，但是这些方法有局限性，在有效地降低现代操作中的噪声方面往往是不够的。由于噪声波形在时间和频率上与地层波形重叠，在降低噪声方面存在不足。引起特殊噪声问题的一个例子是随钻测量产生的噪声。另一个是由特别粗糙或“不好”的井眼引起的操作。还有就是斜井中数据采集引起的噪声。此外，现代运营要求更高的准确性，以保持成本效益和利润。现状，除了存在以上不足之外，还存在：第一，工具的运行成本很高，因此如果数据常常被认为是“不可用的”，会浪费业内人士的时间和金钱。第二，数据被处理，发现与收集到的其他数据点的差异，然后将其扔到一边——在时间、金钱和资源上也是另一个巨大开销。虽然噪声在时间和频率上经常与地层重叠，但噪声信号往往在地层信号出现之前或之后的波形数据中占主导地位。这种时间上的差异通常是由于噪声信号没有经过地层介质，因此没有相同的传播时间。在这些窗口中，噪声信号是主要的或唯一存在的信号，因此有一个机会来隔离噪声信号，并在隔离地层信号的情况下研究其特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种用于减少近井声数据集中噪声信号的产品、方法及系统。第一方面，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种用于降低近井声波波形中噪声的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；步骤2，识别所述原始声学数据中的噪声频谱，确定噪音频谱；步骤3，通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；步骤4，重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；步骤5，将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；步骤6，利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。优选地，步骤3中，所述初始噪声波形算符还包括通过查看频率参数和时间参数来确定波形或波相位。优选地，所述反褶积算子具有与所述原始声学数据相同的大小或参数。优选地，所述函数是一个数学函数，以预定的衰减率抑制所述初步噪声波形算符的振幅。优选地，还包括如下步骤：在创建所述初始反褶积算子之前，从所述初始噪声波形中屏蔽白噪声波形；在反褶积原始波形之前，将所述白噪声波形添加回所述初始反褶积算子。第二方面，本专利技术还涉及一种用于降低近井声波波形中噪声的产品，所述产品为CPP，该CPP由处理器执行并有形地体现在计算机可读介质中，并且包含指令，其包含的指令在处理器执行时使处理器执行操作以降低近井声波波形中的噪声，操作包括：步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；步骤2，识别所述原始声学数据中的噪声频谱，确定噪音频谱；步骤3，通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；步骤4，重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；步骤5，将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；步骤6，利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。优选地，所述CPP还包括：在创建所述初始反褶积算子之前，从所述初始噪声波形中消除白噪声波形；在对所述原始波形进行反褶积之前，将所述白噪声波形添加回所述初始反褶积算子。第三方面，本专利技术还涉及一种用于降低近井声波波形中噪声的系统，所述降噪系统包括:至少一个传感器，被配置为感应钻孔内深度位置相对应的声波；一个处理器；与处理器耦合的多个程序存储器位置；与处理器耦合的多个数据存储器位置；一种由处理器控制的显示设备，其中多个程序存储器位置包含指令，当处理器执行指令时，使处理器执行以下步骤:如图6所示：步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；步骤2，识别所述原始声学数据中的噪声频谱，确定噪音频谱；步骤3，通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；步骤4，重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；步骤5，将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；步骤6，利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。优选地，所述系统还包括：在创建所述初始反褶积算子之前，从所述初始噪声波形中消除白噪声波形；以及在对所述原始波形进行反褶积之前，将所述白噪声波形添加回所述初始反褶积算子。本专利技术用途广泛，其中本主要针对用于油气勘探和开采方面，本专利技术说涉及的声波测井可用于勘探、提取和开发过程中的多个阶段。如：在对一个油田进行全面开发之前，要在现场收集地震和声波测井数据；然后利用这些数据建立油藏模型，确定开发油田的成本效益，以及其他与规划和开发油田相关的数据驱动模型；高效和有效地发现和生产碳氢化合物需要了解地层特征，如地层的硬度或柔软度，并准确了解地质性质和地层的深度和位置，从而声波测井波形数据提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；/n步骤2，识别所述原始声学数据中的噪声频谱，确定噪音频谱；/n步骤3，通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；/n步骤4，重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；/n步骤5，将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；/n步骤6，利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；
步骤2，识别所述原始声学数据中的噪声频谱，确定噪音频谱；
步骤3，通过切断原始声学数据中的一部分来隔离所述噪声谱，从而创建初始噪声波形算符，完成隔离噪音信号；
步骤4，重复噪声波形，直到用重复的噪声波形和静态参数构造一个与原始波形具有相同参数的算子；
步骤5，将所述初始反褶积算符乘以一个函数，以创建反褶积算符；
步骤6，利用反褶积算子对原始波形进行反褶积，获得降噪波形。


2.如权利要求1所述的用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，步骤3中，所述初始噪声波形算符还包括通过查看频率参数和时间参数来确定波形或波相位。


3.如权利要求1所述的用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，所述反褶积算子具有与所述原始声学数据相同的大小或参数。


4.如权利要求1所述的用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，所述函数是一个数学函数，以预定的衰减率抑制所述初步噪声波形算符的振幅。


5.如权利要求1所述的用于降低近井声波波形中噪声的方法，其特征在于，还包括如下步骤：在创建所述初始反褶积算子之前，从所述初始噪声波形中屏蔽白噪声波形；在反褶积原始波形之前，将所述白噪声波形添加回所述初始反褶积算子。


6.一种用于降低近井声波波形中噪声的产品，其特征在于，所述产品为CPP，该CPP由处理器执行并有形地体现在计算机可读介质中，并且包含指令，其包含的指令在处理器执行时使处理器执行操作以降低近井声波波形中的噪声，操作包括：
步骤1，从至少一个用于接收井筒内声波的传感器接收原始声学数据，接收到的原始声学数据，其与通过地下地层传输的感测声学数据相对应；所述原始声学数据具有尺寸或参数；
步骤2，识...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静，王莹，刘豪，李丹红，张露，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61