[发明专利]钻井液随钻信号的泵冲干扰消除方法及系统

权利要求书

1.一种钻井液随钻信号的泵冲干扰消除方法，其特征在于，

将同时包含泵冲干扰信号以及所求脉冲信号的随钻信号以向量x表示，则向量x同时包含泵冲干扰信号向量J以及所求脉冲信号向量s；

将x代入公式求解α₁；其中，T₁和T₂分别表示变换域t₁和t₂对应的M×N维变换矩阵，M和N为大于0的整数，α₁和α₂分别为变换域t₁和t₂上的N×1维变换系数向量，变换域t₁和t₂为分别为脉冲信号s稀疏的第一变换域和泵冲干扰J稀疏的第二变换域，λ为正则化约束参数，用于在噪声存在的情况下，约束T₁α₁+T₂mα₂与x之间的均方误差最小，m为表征泵冲干扰中能量集中位置f_i领域的掩膜向量，其在[f_i-Δf,f_i+Δf],i＝1,2,......h内取值为1，其余位置取值为0，上标opt表示最优解；

利用公式得出所求脉冲信号，其中为α₁经过软阈值处理得到。

2.如权利要求1所述的泵冲干扰消除方法，其特征在于，求解α₁的步骤具体为：

(1)初始化迭代次数L_max，阈值δ＝λ·L_max，初始化s＝x，J＝0；

(2)固定s，更新J；具体包括:

步骤a：计算剩余部分R＝X-S；

步骤b：对剩余部分R做T₂变换得到α₂＝T₂R；

步骤c：对mα₂做软阈值处理得到

步骤d：对做T₂反变换重构J，得到

(3)固定J，更新s的步骤，具体包括:

步骤e：计算剩余部分R＝X-J；

步骤f：对剩余部分R做T₁变换得到α₁＝T₁R；

步骤g：对α₁做软阈值处理得到

步骤h：对做T₁反变换重构S，得到

(4)更新阈值δ＝δ-λ；如果δ＞λ则返回步骤(2)继续迭代，否则得出α₁、α₂结果。

3.如权利要求1所述的泵冲干扰消除方法，其特征在于，泵冲干扰中能量集中位置f_i通过对随钻信号进行谱估计获得，具体包括如下步骤：

将随钻信号x(g)，g＝0，1，......，G-1分为K段，每段采样信号长度为P，记为xⁱ(g)，g＝0，1，......，P-1，每段信号采样点均与相邻段存在部分重合；

将每段信号xⁱ(g)与长度同样为P的窗函数w(g)相乘得到yⁱ(g)＝xⁱ(g)w(g)；

对yⁱ(g)做DCT变换，再求平方，求得功率谱

自所述功率谱上获取谱峰，所述谱峰即为泵冲干扰中能量集中位置f_i。

4.如权利要求3所述的泵冲干扰消除方法，其特征在于，所述窗函数为Hamming(海明)、Kaiser、Blackman等窗函数。

5.如权利要求1所述的泵冲干扰消除方法，其特征在于，还包括将得出的脉冲信号进行后滤波的步骤；具体为将脉冲信号通过一低通滤波器，所述低通滤波器截止频率为其中，T_PW为所述脉冲信号的脉宽，η为滤波器带宽控制系数。

6.如权利要求5所述的泵冲干扰消除方法，其特征在于，η取值在1～2之间。