[发明专利]泥浆脉冲信号处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种泥浆脉冲信号处理方法及装置，该方法包括：利用帧同步小波去噪对泥浆脉冲采样信号进行强制去噪，得到去噪后的帧同步信号；对去噪后的帧同步信号进行峰值检测，得到帧同步峰值检测结果；根据帧同步峰值检测结果确定泥浆脉冲采样信号中的原始指令信号；利用指令小波去噪对原始指令信号进行强制去噪，得到去噪后的指令信号，泥浆脉冲采样信号的长度是指令信号长度的2倍。本发明利用帧同步小波去噪对泥浆脉冲采样信号进行一级强制去噪，进而再利用指令小波去噪对原始指令信号进行二级强制去噪，得到去噪后的指令信号，提高泥浆脉冲信号的去噪效果，帧同步小波去噪和指令小波去噪还可以简化计算，提高泥浆脉冲信号的去噪效率。

技术领域

本发明涉及油气钻探工程技术领域，尤其涉及泥浆脉冲信号处理方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着石油工业的不断发展和油气勘探开发难度的不断增大，石油勘探开发工业已逐渐转向开发油层更薄、物性更差、非均质性强等难度大的油气藏，大位移定向井、超薄油层水平井、多分支定向井等复杂结构井应用逐年增多。在这些特殊工艺井的施工过程中，需要及时掌握钻头所钻穿的岩层性质，快速准确找到储集层，从而指导施工人员控制钻头始终穿行在储层中，以便最大限度地提高储层暴露面积。因此，定向井技术目前已成为陆地和海上油田开发的主要手段。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本，有利于保护自然环境，具有显著的经济效益和社会效益。

目前定向井导向及井眼轨迹控制普遍使用的成熟工具是LWD(随钻测井)、MWD(随钻测量)等随钻测量设备，井下数据传输方法主要包括有线电缆法、钻井液脉冲法、声波法、电磁波法及光纤法。其中，钻井液脉冲法应用最为广泛，目前在深井中的应用很难被取代。钻井液脉冲法是通过阻断周期性钻柱中的流体流动，改变钻柱里的钻井液压力，从而形成一定频率、波幅的压力波，将该系列压力波以脉冲的形式传递到地面，并形成电信号以便采集、处理。泥浆脉冲信号的噪声干扰因素主要来源于地面泥浆泵、井下动力钻具、泥浆气泡、活动钻具等，其频谱特点是与泥浆脉冲信号重叠，同时泥浆泵的“上水不稳”问题均会影响信号识别。

现有技术有采用小波包分解树方法对泥浆脉冲信号进行去噪处理，其可以解决低频和高频分量的滤波问题，但增加了计算的复杂程度，难以满足实时高速数据处理的需求，导致泥浆脉冲信号处理效率低。另一方面，现有对泥浆脉冲信号进行去噪处理的方法，依然存在去噪效果差的问题。

因此，现有的泥浆脉冲信号处理方法存在去噪效率低、去噪效果差的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种泥浆脉冲信号处理方法，用以提高去噪效率和提高去噪效果，该方法包括：

利用帧同步小波去噪对泥浆脉冲采样信号进行强制去噪，得到去噪后的帧同步信号；

对去噪后的帧同步信号进行峰值检测，得到帧同步峰值检测结果；

根据帧同步峰值检测结果确定泥浆脉冲采样信号中的原始指令信号；

利用指令小波去噪对原始指令信号进行强制去噪，得到去噪后的指令信号；

其中，泥浆脉冲采样信号的长度是指令信号长度的2倍。

本发明实施例还提供一种泥浆脉冲信号处理装置，用以提高去噪效率和提高去噪效果，该装置包括：

帧同步小波去噪模块，用于利用帧同步小波去噪对泥浆脉冲采样信号进行强制去噪，得到去噪后的帧同步信号；

帧同步峰值检测模块，用于对去噪后的帧同步信号进行峰值检测，得到帧同步峰值检测结果；

原始指令信号确定模块，用于根据帧同步峰值检测结果确定泥浆脉冲采样信号中的原始指令信号；