申请/专利权人：荆州市明德科技有限公司

申请日：2021-08-30

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113792628B

主分类号：G06F18/10

分类号：G06F18/10;G06F17/14;E21B47/047;E21B47/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.04.21#著录事项变更;2021.12.31#实质审查的生效;2021.12.14#公开

摘要：本发明公开了一种基于HHT的波形智能自动分析方法，包括：获取液面回波信号、接箍回波信号和数据采样时间；采用小波去噪算法，分别对液面回波信号和接箍回波信号进行去噪处理，得到去噪后的液面回波信号和接箍回波信号；采用快速傅里叶变换，分别对去噪后的液面回波信号和接箍回波信号进行频谱特性分析，获得液面回波信号和接箍回波信号的有效频率段范围；基于HHT变换，分别对有效频率段范围内的液面回波信号和接箍回波信号进行时频特性分析，得到不同时间段内液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性；通过该方法能够减少计算量，对液面回波进行有效辨识和处理，从而计算出不同深度油井的液面深度。

主权项：1.一种基于HHT的波形智能自动分析方法，用于确定油井液面深度，其特征在于，包括：S1、获取待分析油井参数；所述待分析油井参数包括液面回波信号、接箍回波信号和数据采样时间；S2、采用小波去噪算法，分别对所述液面回波信号和接箍回波信号进行去噪处理，得到去噪后的液面回波信号和接箍回波信号；S3、采用快速傅里叶变换，分别对所述去噪后的液面回波信号和接箍回波信号进行频谱特性分析，获得所述液面回波信号和接箍回波信号的有效频率段范围；S4、基于HHT变换，分别对所述有效频率段范围内的液面回波信号和接箍回波信号进行时频特性分析，得到不同时间段内液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性；S5、对所述液面回波信号的能量分布特性进行分析，确定当前油井类型；所述油井类型包括浅井和深井；基于所述液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性，确定不同类型油井的液面深度；所述S3中，所述接箍回波信号的有效频率段范围为：对应的频率段与所述接箍回波信号对应的第一频率段范围的交集，为接箍波频谱幅值最大值；所述液面回波信号的有效频率段范围为：对应的频率段与所述液面回波信号对应的第二频率段范围的交集，为液面波频谱幅值最大值；所述S4中的对所述有效频率段范围内的液面回波信号进行时频特性分析，包括：S41、将所述有效频率段范围内的液面回波信号转换为原信号数据序列；找出所述原信号数据序列中所有极大值点，并用三次样条函数将所述极大值点拟合成所述原信号数据序列上的包络线，记作第一包络线；在此基础上找出所述原信号数据序列中所有极小值点，并用三次样条函数将所述极小值点拟合成原信号数据序列下的包络线，记作第二包络线；S42、对步骤S41中所述第一包络线和第二包络线进行计算，得到包络线均值；令所述原信号数据序列减去所述包络线均值，得到新信号数据序列；S43、对所述包络线均值进行判断：若包络线均值不趋于0；则将所述新信号数据序列替换所述原信号数据序列，并循环执行S41-S43；若包络线均值趋于0，则所述新信号数据序列为所述原信号数据序列中最高频率的IMF分量；此时执行步骤S44；S44、令所述原信号数据序列减去所述IMF分量，获得差值信号；S45、对所述差值信号进行判断：若所述差值信号为非单调函数，则将所述差值信号替换原信号数据序列，并循环执行S41-S45；每一次循环后，均得到1个IMF分量；若所述差值信号为单调函数，则循环结束；开始执行S46；S46、采用Hilbert变换法对每一个所述IMF分量进行时频谱分析，得到每一个IMF分量对应的原信号数据序列的瞬时频率；基于所述瞬时频率得到所述液面回波信号的能量分布特性；所述S4中的对所述有效频率段范围内的接箍回波信号进行时频特性分析，包括：S41、将所述有效频率段范围内的接箍回波信号转换为原信号数据序列；找出所述原信号数据序列中所有极大值点，并用三次样条函数将所述极大值点拟合成所述原信号数据序列上的包络线，记作第三包络线；在此基础上找出所述原信号数据序列中所有极小值点，并用三次样条函数将所述极小值点拟合成原信号数据序列下的包络线，记作第四包络线；S42、对所述第三包络线和第四包络线进行计算，得到包络线均值；令所述原信号数据序列减去所述包络线均值，得到新信号数据序列；S43、对所述包络线均值进行判断：若包络线均值不趋于0；则将所述新信号数据序列替换所述原信号数据序列，并循环执行S41-S43；若包络线均值趋于0，则所述新信号数据序列为所述原信号数据序列中最高频率的IMF分量；此时执行步骤S44；S44、令所述原信号数据序列减去所述IMF分量，获得差值信号；S45、对所述差值信号进行判断：若所述差值信号为非单调函数，则将所述差值信号替换原信号数据序列，并循环执行S41-S45；每一次循环后，均得到1个IMF分量；若所述差值信号为单调函数，则循环结束；开始执行S46；S46、采用Hilbert变换法对每一个所述IMF分量进行时频谱分析，得到每一个IMF分量对应的原信号数据序列的瞬时频率；基于所述瞬时频率得到所述接箍回波信号的能量分布特性；所述S5中对所述液面回波信号的能量分布特性进行分析，确定当前油井类型，包括：S51、根据所述液面回波信号的能量分布特性，基于衰减波峰算法，确定衰减波峰数量及能量分布波形特性；S52、如果所述衰减波峰数量大于等于预设值，则井口波能量大于液面波，所述油井类型为深井，此时所述井口波和液面波位置分别为第一和第二个衰减波峰对应的数据点；如果所述衰减波峰数量小于预设值，则井口波能量低于液面波，此时所述液面波位置为能量分布波形最大值对应的数据点；所述井口波位置为液面波前一个波峰对应的数据点；如果所述液面波位置大于300个数据点，则认为油井为深井，反之为浅井；所述S5中基于所述液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性，确定所述浅井的液面深度，包括：S53、根据所述井口波位置和液面波位置，确定所述接箍回波信号的数据点选取范围，对所述选取范围内的所述接箍回波信号的能量分布特性进行分析，根据分析结果，结合所述衰减波峰算法，对音速进行校准，得到校准后的音速；S54、根据所述井口波位置、液面波位置和校准后的音速，通过计算得到液面深度；所述S5中基于所述液面回波信号和接箍回波信号的能量分布特性，确定所述深井的液面深度，包括：S53、对所述接箍回波信号的能量分布特性进行分析，选取出符合预设要求的接箍回波信号；S54、对所述符合预设要求的接箍回波信号进行频谱特性分析和时频特性分析，获得所述接箍回波信号的能量分布特性，结合所述衰减波峰算法，对音速进行校准，得到校准后的音速；S55、根据所述液面回波信号的能量分布特性，结合所述衰减波峰算法，确定井口波位置和液面波位置；S56、根据所述井口波位置、液面波位置和校准后的音速，通过计算得到液面深度；根据所述液面回波信号的能量分布特性，结合所述衰减波峰算法，确定液面波位置，包括：分析所述液面回波信号的能量分布特性，提取出所述液面回波信号的衰减波峰位置；根据所述液面回波信号的衰减波峰位置，确定液面回波的数据点数；根据所述液面回波的数据点数，确定所述液面波位置；所述对音速进行校准，包括：分析所述接箍回波信号的能量分布特性，提取出所述接箍回波信号的衰减波峰位置；根据所述接箍回波信号的衰减波峰位置，确定接箍回波的数据点数；根据所述接箍回波的数据点数，对音速进行校准。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 荆州市明德科技有限公司 一种基于HHT的波形智能自动分析方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD