[发明专利]一种数字声波测井的纵波井下增益自适应控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种数字声波测井的纵波井下增益自适应控制系统及方法，包括以下步骤：S1：在一个采集周期内通过若干采集通道采集声波全波列信号，得到每个通道的声波全波列数字信号；S2：提取每个通道声波全波列数字信号中的第一个纵波数字信号；S3：确定下一个采集周期内每个采集通道声波全波列信号的纵波额定最大增益倍数M；S4：确定下一个采集周期内每个采集通道声波全波列信号的纵波增益倍数N并输送至对应的采集通道进行声波全波列信号的增益设置。本发明对声波全波列信号完成纵波信号提取及对纵波信号实现增益自适应控制，使纵波信号幅度最大、信噪比最高，解决噪音导致声波时差测量误差问题，实现地层声波时差准确测量。

技术领域

本发明属于石油测井技术领域，涉及一种数字声波测井的纵波井下增益自适应控制系统及方法。

背景技术

声波测井(Acoustic Logging)是研究地层纵波速度的测井方法。地层中纵波传播时间可用来进行地层对比和计算地层孔隙度，是目前声波测井中使用最广泛、效果最显著的一种方法，它和补偿中子、补偿密度测井一起被称为孔隙度测井系列。数字声波测井仪将声波信号在井下数字化，通过遥传上传到地面系统，地面采集软件通过门槛检测法或者STC方法提取纵波时差。

目前大部分数字声波测井仪器测井时，固定井下增益放大倍数，导致声波测井周波跳跃现象或声波信号信噪比低时差提取不准确等问题。而且，对声波全波列进行井下自动增益控制，保证声波全波列幅度最大。

但是，由于声波全波列信息包含纵波、横波与斯通利波，纵波波速最快首先到达接收换能器，依次是横波与斯通利波，但是横波与斯通利波幅度大于纵波幅度。井下声波全波列自动增益控制导致横波与斯通利波幅度最大，信噪比最高，而我们真正有用的纵波信号幅度却很小，噪音导致声波时差测量不准确，不能满足测井的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种数字声波测井的纵波井下增益自适应控制系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一种数字声波测井的纵波井下增益自适应控制方法，包括以下步骤：

S1：在一个采集周期内通过若干采集通道采集声波全波列信号并进行滤波，得到每个通道的声波全波列数字信号；

S2：提取每个采集通道声波全波列数字信号中的纵波数字信号；

S3：通过下式得到下一个采集周期内每个采集通道声波全波列信号的额定最大增益倍数M：

M＝Q/P

其中：P为每个采集通道的纵波数字信号的幅度最大值与最小值的差，Q为对应采集通道的满幅测量值；

S4：确定下一个采集周期内每个采集通道声波全波列信号的增益倍数N并输送至对应的采集通道进行声波全波列信号的增益；其中：N≤M。

本发明控制方法进一步的改进在于：

S1的具体方法为：

在一个采集周期内通过若干采集通道采集声波全波列信号，将每个通道的声波全波列信号进行FFT变换，保留声波全波列数字信号的16KHZ到19KHZ的频率信息，完成每个通道的声波全波列信号滤波，得到每个通道的声波全波列数字信号。

S2的具体方法为：

对每个通道的声波全波列数字信号分别进行希尔伯特变换，然后将声波全波列数字信号的虚部值除以实部值，得到每个通道的声波全波列数字信号的瞬时相位正切值，将瞬时相位正切值进行反正切变换得到每个通道的声波全波列数字信号的瞬时相位，得到瞬时相位的突变点位置，以突变点位置为起始位置，提取100us的声波全波列数字信号，得到每个通道的纵波数字信号。