基于能量算子的测井信号波至点检测研究

论文摘要

声波测井信号包括地层传播速度、地层吸收频率、地层吸收强弱等信息,通过数字信号处理,可获得此信息,由此可以开展油气识别、地层渗透性等方面的研究,有利于扩大声波测井在石油勘探中的应用。声波测井信号中的波至点是波形的起始时刻,具有能量强、起跳时间最早的特点。同时波至时刻还包含了岩石孔隙度、声波在地层中的传播速度等信息。可见,声波信号的波至时刻是重要的信息,提取出波至时刻可以为声波测井资料的后续处理提供有利数据。传统的声波测井信号波至时刻提取都只提取不同模式波,如纵波、横波和斯通利波的波至。而对于提取纵波或者横波中所包含的多个时频混叠严重的信号分量的波至时刻,极少有学者研究。本文首先分析了声波测井信号波至点提取的研究现状,然后介绍了目前几种常用的波至时刻提取方法,接着介绍了小波变换及能量算子基础知识。在第三章中,首先根据声波测井信号的波形特征,建立了适合其特征的理论信号模型。将能量算子的方法应用到检测模型信号波至时刻中。基于能量算子的计算简单,并且具有较好的时域分辨率的特点,首先求出信号的包络结果图,每个幅值包络的起始时刻对应信号分量的波至时刻,利用基于能量算子的方法检测信号的波至时刻,不需要知道信号的先验信息,具有较好的自适应性。在第四章中,利用能量算子方法提取声波测井横波和纵波波至时刻,对实际测井信号利用能量算子方法进行波至提取时,还需通过一个低通滤波器消除包络结果中的干扰毛刺,进而可以提取各个波的波至时刻。通过实验仿真,分析波至检测结果可知,基于能量算子的方法提取出的波至时刻准确度较高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 声波测井资料波至提取的研究现状
• 1.2.2 时频分析和能量算子的发展历史及现状
• 1.3 论文的主要内容和结构安排
• 第2章 能量算子的基本理论
• 2.1 声波测井信号的基本特征
• 2.2 连续小波变换
• 2.3 能量算子
• 2.3.1 单频信号的能量函数
• 2.3.2 AM-FM信号的能量函数
• 2.3.3 能量分离算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 声波测井模型信号波至点检测
• 3.1 声波测井信号理论模型
• 3.2 声波测井信号波至点检测方法
• 3.2.1 基于小波变换的波至点检测
• 3.2.2 基于MP的声波测井信号波至点检测
• 3.2.3 基于能量算子的声波测井信号波至点检测
• 3.3 仿真实验
• 3.3.1 三个信号分量叠加的情形
• 3.3.2 四个信号分量叠加的情形
• 3.3.3 含有噪声的情形
• 3.4 实验结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 实际声波测井信号波至点检测
• 4.1 声波测井信号纵波的波至点检测
• 4.2 声波测井信号横波的波至点检测
• 4.3 实验结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文