[发明专利]一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述方法包括：

采集水击波在井下的水击压力信号，从所述水击压力信号中确定压力趋势变化时间，根据所述压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果；

获取所述水击压力信号的振幅谱，根据所述振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定所述井下事件位置的第二计算结果；

获取所述水击压力信号的倒谱矩阵，根据所述倒谱矩阵生成反射时间函数，以确定所述井下事件位置的第三计算结果，包括：将所述水击压力信号分成多个有限长度窗，对分窗后的水击压力信号进行倒谱分析，获取与多个分窗后的水击压力信号对应的倒谱矩阵，其中，所述倒谱矩阵的每一行代表不同的反射时间，每一列代表不同的物理时间；将幅值大于等于0的倒谱矩阵确定为正倒谱矩阵；将幅值小于0的倒谱矩阵确定为负倒谱矩阵；

将所述正倒谱矩阵和所述负倒谱矩阵中代表不同物理时间的每一列数据作为一组向量；

将所述向量成对进行排列组合确定反射时间函数；

根据所述反射时间函数中的幅值强度，确定井下事件的反射时间；

根据所述反射时间及公式：确定井下事件位置的第三计算结果，其中，a为水击波在管道中传播的速度，τ为反射时间；所述将所述向量成对进行排列组合确定反射时间函数包括：根据排列组合原则从所述多个分窗后的水击压力信号对应的倒谱矩阵中，选取任意两个具有不同物理时间的向量，作为一组向量，该组向量可以表示为第一向量和第二向量，根据公式确定第一向量和第二向量的乘积，其中，表示第i个向量，表示第j个向量，i，j对应不同物理时间的两个不同点；

根据公式确定该组向量中第一向量与第二向量的乘积的累加和，其中，Fτ表示反射时间函数，τ表示井下事件的反射时间；

根据所述井下事件位置的第一计算结果、所述井下事件位置的第二计算结果以及所述井下事件位置的第三计算结果，对所述井下事件位置的第一计算结果、所述井下事件位置的第二计算结果以及井下事件位置的第三计算结果分别赋予权重，加权求和确定最终井下事件位置。

2.根据权利要求1所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述根据压力趋势变化时间及管道波速确定井下事件位置的第一计算结果包括：

获取所述水击压力信号在时域上的第一个压力趋势变化点，所述第一个压力趋势变化点对应所述压力趋势变化时间；

根据所述压力趋势变化时间及所述管道波速，根据公式确定水击波遇到井下事件的位置，所述公式为：其中，a为水击波在管道中传播的速度，t_r为压力趋势变化时间。

3.根据权利要求1中所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述根据振幅谱中的谐波序列及谐波频率，确定井下事件位置的第二计算结果包括：

对所述水击压力信号进行快速傅里叶变换，获取所述水击压力信号的振幅谱；

从所述振幅谱中确定所述水击压力信号的谐波序列及与所述谐波序列对应的谐波频率；

根据公式确定所述井下事件位置的第二计算结果，所述公式为：其中，a为管道波速，n为第n次谐波序列的序号，f_n为第n次谐波的谐波频率。

4.根据权利要求3所述的基于停泵压力信号的井下事件定位方法，其特征在于，所述根据反射时间函数确定井下事件的反射时间包括：根据所述反射时间函数中幅值最大的时间函数，确定对应的反射时间的值，所述反射时间的值为所述最终井下事件的反射时间。