[發(fā)明專利]一種泥漿脈沖信號(hào)泵沖噪聲的消除方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410301978.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104133982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小虎;朱曉嶺;王肄輝;劉海;熊陵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中天啟明石油技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;E21B47/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

1.一種泥漿脈沖信號(hào)泵沖噪聲的消除方法，其特征在于：首先，根據(jù)單個(gè)泥漿泵活塞運(yùn)動(dòng)速率和泥漿泵個(gè)數(shù)及泥漿信號(hào)的采樣頻率，利用梳狀濾波器的階數(shù)公式：N＝Fs/Fo，F(xiàn)s為泥漿信號(hào)的采樣頻率，F(xiàn)o為泥漿泵活塞運(yùn)動(dòng)周期頻率，即單個(gè)泥漿泵活塞運(yùn)動(dòng)速率與泥漿泵個(gè)數(shù)的乘積，確定梳狀濾波器的階數(shù)；當(dāng)需要進(jìn)行泵沖噪聲消除時(shí)，利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)泥漿脈沖信號(hào)的濾波過(guò)程，包括以下步驟：

1)對(duì)隨鉆測(cè)井中的立管壓力傳感器信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，得到的數(shù)字信號(hào)即為現(xiàn)場(chǎng)采集到的泥漿脈沖信號(hào)；

2)根據(jù)泥漿脈沖信號(hào)的質(zhì)量即信噪比確定梳狀濾波器的帶寬BW，通常默認(rèn)為3dB，然后再根據(jù)帶寬BW和計(jì)算所得的階數(shù)N設(shè)計(jì)所需的梳狀濾波器；

3)將現(xiàn)場(chǎng)采集到的泥漿脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使信號(hào)值位于(-1,1)區(qū)間，得到的結(jié)果為X(n)；

4)將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)X(n)載入到設(shè)計(jì)的梳狀濾波器進(jìn)行處理，做卷積濾波，得出濾波后的信號(hào)Y(n)；

5)作圖，觀察信號(hào)濾波情況，看泵沖噪聲是否已被消除，至此便完成泥漿脈沖信號(hào)泵沖噪聲的消除工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥漿脈沖信號(hào)泵沖噪聲的消除方法，其特征在于：在步驟3)中，將原始信號(hào)減去平均值，再除以信號(hào)峰值的絕對(duì)值后，才得到泥漿脈沖信號(hào)X(n)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥漿脈沖信號(hào)泵沖噪聲的消除方法，其特征在于：在步驟4)中，需先將設(shè)計(jì)的梳狀濾波器導(dǎo)出為一階響應(yīng)矩陣H(n)，然后才與泥漿脈沖信號(hào)X(n)在時(shí)域內(nèi)做卷積處理，得出濾波后的信號(hào)Y(n)，其中，

Y(n)=Σm=-∞m=+∞X(m)H(n-m)]]>

這種相乘后求和的計(jì)算法稱為卷積，式中，m是每次參與求和運(yùn)算的信號(hào)響應(yīng)個(gè)數(shù)，n是使H(-m)位移的量，當(dāng)時(shí)序n＝0時(shí)，序列H(-m)是H(m)在時(shí)序取反的結(jié)果，時(shí)序取反使得H(m)以縱軸為中心翻轉(zhuǎn)180度；

假設(shè)信號(hào)X(n)的個(gè)數(shù)是n1,一階響應(yīng)矩陣H(n)的元素個(gè)數(shù)為n1，則輸出的Y(n)有(n1+n2-1)個(gè)點(diǎn)，由于一階響應(yīng)矩陣H在小于0或者大于n2的時(shí)候都是為0的，所以上面的公式簡(jiǎn)化為：

Y(n)=Σm>n-n2m<nX(m)H(n-m)]]>

根據(jù)以上公式，得出濾波后的信號(hào)Y(n)。