[發明專利]降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法及裝置

有效

• 申請號: 201110404043.2
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102565865A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 肖立志;謝慶明;謝然紅;廖廣志;于慧俊;張曉玲
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01V3/32
• 分類號: G01V3/32
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明涉及核磁共振測井技術，尤其涉及一種降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法及裝置。

背景技術

在石油勘探領域，低場核磁共振(Nuclear?Magnetic?Resonance，NMR)由于磁場強度較低，自旋回波信號微弱，常常淹沒于噪聲中。為了獲得理想的自旋回波信號，必須對采集到的自旋回波信號進行降噪處理。

目前，一般采用濾波技術對自旋回波信號進行降噪處理。基于自適應濾波的自適應譜線增強(Adapitive?Line?Enhancement，ALE)技術是一種新型實效的降噪處理方法。在ALE的自適應濾波器設計中，沒有外部參考信號可以利用。由于窄帶信號周期明顯，寬帶噪聲周期性差，延遲一段時間后窄帶信號的相關函數會顯著地強于寬帶噪聲這一特征，將原始輸入信號接入具有固定延遲的延遲線作為參考信號。因此，選取的合適的延遲時間，參考信號的寬帶噪聲和原始輸入的寬帶噪聲相關性就會迅速減弱，而窄帶周期信號的相關性不會受到影響，故可以實現較好的濾波降噪的作用，但是，由于選取了延遲時間，因此濾波后的回波信號存在相位漂移的問題。

發明內容

本發明提供一種降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法及裝置，用以解決現有自適應譜線增強濾波技術中存在的回波信號相位漂移問題。

本發明提供的一種降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，包括：

模數轉換單元接收核磁共振測井回波信號，并將所述核磁共振測井回波信號轉化為數字回波信號；

延遲模塊接收所述數字回波信號，并對所述數字回波信號進行延時處理，以獲得延時數字回波信號；

有限單位沖激響應(Finite?Impulse?response，FIR)濾波器接收所述延時數字回波信號，并對所述延時數字回波信號進行濾波處理，以獲得已濾波回波信號；

快速傅立葉變換單元接收所述已濾波回波信號，并對所述已濾波回波信號進行快速傅立葉變換處理，以獲得頻率域已濾波回波信號；

相位校正單元根據計數器獲得的所述數字回波信號的延時個數對所述頻率域已濾波回波信號進行相位校正，以獲得相位校正已濾波回波信號；

快速傅立葉反變換單元接收所述相位校正已濾波回波信號，并對所述相位校正已濾波回波信號進行快速傅立葉反變換處理，以獲得降噪核磁共振測井回波信號。

如上所述的降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，其中，還包括：

誤差計算單元對所述數字回波信號和所述已濾波回波信號進行作差，以獲得誤差；

濾波器系數單元根據所述誤差及步長控制單元輸出的步長獲得濾波器系數，并以該濾波器系數來對所述有限單位沖激響應濾波器下一濾波周期的濾波器系數進行更新。

如上所述的降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，其中，

所述步長控制單元輸出的步長表示為：

μ(k)＝1/(2x^T(k)x(k))；

其中，

μ(k)為k時刻的步長；

x(k)采樣序列；

x^T(k)為采樣序列的轉置；

k＝0，1，...，N-1；

N為濾波器階數，且N為自然數。

如上所述的降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，其中，

所述濾波器系數單元根據所述誤差及步長控制單元輸出的步長獲得濾波器系數采用如下公式：

W(k+1)＝W(k)+[μ(k)e(k)x(k)]/[b+x^T(k)x(k)]；

其中，

W(k)為第k個濾波器系數；

W(k+1)為第k+1個濾波器系數；

e(k)為k時刻誤差；

b是一個常數；

μ(k)為k時刻的步長；

x(k)采樣序列；

x^T(k)為采樣序列的轉置。

如上所述的降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，其中，所述快速傅立葉變換單元接收所述已濾波回波信號之前還包括：

飽和截斷單元對所述有限單位沖激響應濾波器輸出的所述已濾波回波信號進行截斷處理。

如上所述的降噪核磁共振測井回波信號的獲得方法，其中，所述快速傅立葉變換單元對所述已濾波回波信號進行快速傅立葉變換處理采用如下公式：