[发明专利]一种基于HHT的波形智能自动分析方法

权利要求书

1.一种基于HHT的波形智能自动分析方法，用于确定油井液面深度，其特征在于，包括：

S1、获取待分析油井参数；所述待分析油井参数包括液面回波信号、接箍回波信号和数据采样时间；

S2、采用小波去噪算法，分别对所述液面回波信号和接箍回波信号进行去噪处理，得到去噪后的液面回波信号和接箍回波信号；

S3、采用快速傅里叶变换，分别对所述去噪后的液面回波信号和接箍回波信号进行频谱特性分析，获得所述液面回波信号和接箍回波信号的有效频率段范围；

S4、基于HHT变换，分别对所述有效频率段范围内的液面回波信号和接箍回波信号进行时频特性分析，得到不同时间段内液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性；

S5、对所述液面回波信号的能量分布特性进行分析，确定当前油井类型；所述油井类型包括浅井和深井；基于所述液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性，确定所述不同类型油井的液面深度。

2.如权利要求1所述的一种基于HHT的波形智能自动分析方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21、分别对所述液面回波信号和接箍回波信号执行小波分解；由第一层的高频系数分别计算所述液面回波信号和接箍回波信号的噪声标准差；

S22、使用软阈值和保存的低频信号，分别对所述液面回波信号和接箍回波信号进行信号降噪处理，得到去噪后的液面回波信号和接箍回波信号；降噪时采用全局阈值作为调整参数。

3.如权利要求1所述的一种基于HHT的波形智能自动分析方法，其特征在于，所述S3中，

所述接箍回波信号的有效频率段范围为：对应的频率段与所述接箍回波信号对应的第一频率段范围的交集，为接箍波频谱幅值最大值；

所述液面回波信号的有效频率段范围为：对应的频率段与所述液面回波信号对应的第二频率段范围的交集，为液面波频谱幅值最大值。

4.如权利要求1所述的一种基于HHT的波形智能自动分析方法，其特征在于，所述S4中的对所述有效频率段范围内的液面回波信号进行时频特性分析，包括：

S41、将所述有效频率段范围内的液面回波信号转换为原信号数据序列；找出所述原信号数据序列中所有极大值点，并用三次样条函数将所述极大值点拟合成所述原信号数据序列上的包络线，记作第一包络线；在此基础上找出所述原数据序列中所有极小值点，并用三次样条函数将所述极小值点拟合成原信号数据序列下的包络线，记作第二包络线；

S42、对步骤S41中所述第一包络线和第二包络线进行计算，得到包络线均值；令所述原信号数据序列减去所述包络线均值，得到新信号数据序列；

S43、对所述包络线均值进行判断：

若包络线均值不趋于0；则将所述新信号数据序列替换所述原信号数据序列，并循环执行S41-S43；

若包络线均值趋于0，则所述新信号数据序列为所述原信号数据序列中最高频率的IMF分量；此时执行步骤S44；

S44、令所述原信号数据序列减去所述IMF分量，获得差值信号；

S45、对所述差值信号进行判断：

若所述差值信号为非单调函数，则将所述差值信号替换原信号数据序列，并循环执行S41-S45；每一次循环后，均得到1个IMF分量；

若所述差值信号为单调函数，则循环结束；开始执行S46；

S46、采用Hilbert变换法对每一个所述IMF分量进行时频谱分析，得到每一个IMF分量对应的原信号数据序列的瞬时频率；基于所述瞬时频率得到所述液面回波信号的能量分布特性。