[發明專利]聲學通信的方法以及利用這些方法的井

有效

• 申請號: 201780053129.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109642458B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: S·W·克勞森;L·宋;張藝兵;H·A·沃爾夫
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: E21B47/14
• 分類號: E21B47/14;E21B47/16;E21B47/18;H04B11/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李玲

1.一種確定經由用在井筒聲學無線網絡中的音調傳輸介質發送的多個接收的聲學音調中的每個接收的聲學音調的主頻率的方法，所述方法包括：

用聲學無線網絡的解碼節點并且從音調傳輸介質接收所述多個接收的聲學音調，每個接收的聲學音調持續音調接收時間；

對于每個接收的聲學音調，

(i)在音調接收時間期間估計在音調接收時間內在對應的多個離散時間接收的多個離散頻率值；

(ii)將音調接收時間分成多個時間間隔，其中所述多個時間間隔中的每個時間間隔包括在相應的時間間隔期間接收的所述多個離散頻率值的子集；

(iii)將所述多個離散頻率值的每個子集分離成區間，其中在給定時間間隔內，每個區間中的子集的數目被制成表格；

(iv)為每個時間間隔生成直方圖，所述多個時間間隔對應于相應的多個直方圖；

(v)對于所述多個直方圖中的每個直方圖，計算描述所述直方圖的頻率變化；

(vi)從所述多個直方圖中選擇頻率變化小于閾值頻率變化的直方圖的子集；以及

(vii)對所述直方圖的子集求平均，以確定在井筒聲學無線網絡中使用的接收的聲學音調的主頻率。

2.如權利要求1所述的方法，其中音調接收時間為至少50微秒。

3.如權利要求1所述的方法，其中接收所述多個接收的聲學音調包括以至少50千赫茲(kHz)和至多1兆赫茲(MHz)的音調頻率進行接收。

4.如權利要求1所述的方法，其中接收所述多個接收的聲學音調包括用聲學音調接收器進行接收。

5.如權利要求1所述的方法，其中接收所述多個接收的聲學音調包括用以下當中的至少一個進行接收：

(i)壓電音調接收器；

(ii)壓阻音調接收器；

(iii)諧振微機電系統(MEMS)音調接收器；

(iv)非諧振MEMS音調接收器；以及

(v)接收器陣列。

6.如權利要求1所述的方法，其中接收的聲學音調是接收的聲波，所述聲波在音調接收時間內具有時變振幅并且定義平均振幅，并且進一步地其中估計所述多個離散頻率值包括以下至少之一：

(i)測量時變振幅與平均振幅的相鄰交點之間的循環時間；

(ii)測量接收的聲波的各個循環的周期；以及

(iii)測量接收的聲波的多個過零時間。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述多個時間間隔中的每一個時間間隔的間隔時間小于音調接收時間的20％。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述多個時間間隔中的每一個時間間隔的間隔時間等于所述多個時間間隔的彼此之間的間隔時間。

9.如權利要求1所述的方法，其中計算每個直方圖的頻率變化包括：計算指示與所述每個直方圖相關聯的所述多個離散頻率值的每個子集內的可變性的統計參數。

10.如權利要求1所述的方法，其中計算每個直方圖的頻率變化包括：計算與所述每個直方圖相關聯的所述多個離散頻率值的每個子集內的頻率范圍。

11.如權利要求1所述的方法，其中計算每個直方圖的頻率變化包括：計算與所述每個直方圖相關聯的所述多個離散頻率值的每個子集內的頻率標準偏差。

12.如權利要求1所述的方法，其中計算每個直方圖的頻率變化包括：對所述多個離散頻率值的每個子集進行評分。

13.如權利要求1所述的方法，其中選擇直方圖的子集包括：選擇代表音調接收時間內的連續時間范圍的直方圖的子集。

14.如權利要求1所述的方法，其中選擇直方圖的子集包括：從所述多個時間間隔中選擇代表至少兩個時間間隔的直方圖的子集。