[发明专利]基于随钻激振波参数的岩土体识别方法及设备

权利要求书

1.一种基于随钻激振波参数的岩土体识别方法，其特征在于，包括：控制第一检波器检测钻杆中的第一激振波，并同步控制第二检波器检测岩土体中的第二激振波，同步接收第一激振波和第二激振波并记录保存；根据不同钻进深度和钻孔到第二检波器的距离，得到钻头到第二检波器的若干点位距离；根据若干点位距离对第一激振波和第二激振波进行分析，得到钻孔至钻头空间范围内若干岩土体激振波传播速度；从岩土体激振波波速数据库中查找所述若干岩土体激振波传播速度中每一岩土体激振波传播速度的相等波速，则所述相等波速对应的岩土体种类即为识别结果；

所述根据不同钻进深度和钻孔到第二检波器的距离，得到钻头到第二检波器的若干点位距离，包括：

其中，L_m为钻头到第二检波器的第m个点位距离；D_m为钻头的第m个钻进深度；H为钻孔到第二检波器的距离；

所述根据若干点位距离对第一激振波和第二激振波进行分析，得到钻孔至钻头空间范围内若干岩土体激振波传播速度，包括：将第一激振波和第二激振波进行自相关卷积，得到第一激振波和第二激振波之间的相位时延，根据所述相位时延及钻头破岩激振波到达第一检波器和第二检波器的时延，以及钻头到第二检波器的第m个点位距离，得到第二激振波在第m个钻进深度的传播速度；其中，第二激振波在第m个钻进深度的传播速度，即为钻孔至钻头空间范围内若干岩土体激振波传播速度中一岩土体激振波传播速度；

所述根据所述相位时延及钻头破岩激振波到达第一检波器和第二检波器的时延，以及钻头到第二检波器的第m个点位距离，得到第二激振波在第m个钻进深度的传播速度，包括：

其中，V_m为第二激振波在第m个钻进深度的传播速度；Δt₀为钻头破岩激振波到达第一检波器和第二检波器的时延；Δt₁为第一激振波和第二激振波之间的相位时延。

2.根据权利要求1所述的基于随钻激振波参数的岩土体识别方法，其特征在于，所述控制第一检波器检测钻杆中的第一激振波，并同步控制第二检波器检测岩土体中的第二激振波，包括：采用北斗定位和授时模式，确保第一检波器检测钻杆中的第一激振波与第二检波器检测岩土体中的第二激振波同步进行。

3.根据权利要求1所述的基于随钻激振波参数的岩土体识别方法，其特征在于，所述同步接收第一激振波和第二激振波并记录保存，包括：控制振动信号采集仪同步接收第一激振波和第二激振波并记录保存。

4.一种基于随钻激振波参数的岩土体识别系统，用于实现如权利要求1至3任一权利要求所述的基于随钻激振波参数的岩土体识别方法，其特征在于，包括：钻杆和钻头，用于向岩土体钻进；振动信号采集仪，位于钻杆和第二检波器之间，用于同步接收第一激振波和第二激振波并记录保存；第一检波器，位于钻杆顶部，用于检测钻杆中的第一激振波；第二检波器，插入地平面，用于检测岩土体中的第二激振波。

5.一种基于随钻激振波参数的岩土体识别装置，其特征在于，用于实现权利要求1-3任一项所述的方法，包括：第一主模块，用于控制第一检波器检测钻杆中的第一激振波，并同步控制第二检波器检测岩土体中的第二激振波，同步接收第一激振波和第二激振波并记录保存；第二主模块，用于根据不同钻进深度和钻孔到第二检波器的距离，得到钻头到第二检波器的若干点位距离；第三主模块，用于根据若干点位距离对第一激振波和第二激振波进行分析，得到钻孔至钻头空间范围内若干岩土体激振波传播速度；第四主模块，用于从岩土体激振波波速数据库中查找所述若干岩土体激振波传播速度中每一岩土体激振波传播速度的相等波速，则所述相等波速对应的岩土体种类即为识别结果。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，

所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至3任一项权利要求所述的方法。

7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法。