一种基于粒子群优化的声波时差实时提取方法技术

本发明专利技术提供了一种基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，主要解决传统的STC算法求取声波时差运算量大且精度低的问题。其实现过程是：（1）给定某一模式波的首波到达时间和声波时差的范围；（2）初始化种群；（3）计算粒子的适应度值；（4）更新粒子的历史最高适应度值和种群的全局历史最高适应度值；（5）更新粒子的位置；（6）判断算法是否满足终止条件，若满足，则停止迭代，否则转至步骤（3）。本发明专利技术采用基于种群随机搜索的粒子群优化算法进行声波时差提取，不需要进行时间和慢度的遍历搜索，并且该算法为全局优化方法，大大减小了程序的运算量，能够快速准确地提取地层声波时差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群优化的声波时差实时提取方法
本专利技术涉及石油钻井和测井领域，更为具体地讲，涉及一种随钻声波井下信号采集与处理系统的时差实时提取方法。
技术介绍
随钻声波测井技术是在电缆测井技术的基础上发展起来的，与电缆测井相比，它能够在泥浆滤液侵入到地层之前对数据进行有效采集，受侵入影响较小，能够更为客观的探测到原始地层状况，地层信息具有更高的研究价值。随钻测井技术的应用，把钻井和测井两个过程合二为一，在钻井的过程中完成录井，提高了钻井作业效率，大大降低了测井的成本。另外，在一些高难度的测井作业中，例如水平井、大斜度井的测试中，电缆测井无法完成测井工作，只能选用随钻测井。利用随钻声波测井技术可以得到地层的流体波、纵波和横波的幅度，频率和时差等相关信息，这些参数是评价地层孔隙度、岩性和岩石力学弹性的重要依据，通过一定计算还可以得到地层岩石破压力值，准确的反应当前地层的油气信息，是油气探测的有效方法。与其他测井技术相比，使用声波测井技术所研制的声波测井仪具有测井速度快，仪器重量轻等优点。但随钻声波测井技术采集的数据量比较大，利用泥浆脉冲进行传输，数据传输效率极低，不可能把采集到的大量数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)给定某一模式波的首波到达时间和声波时差的范围；(2)初始化种群；(3)计算粒子的适应度值；(4)更新粒子的历史最高适应度值和种群的全局历史最高适应度值；(5)更新粒子速度和位置；(6)判断算法是否满足终止条件，若满足，则停止迭代，否则转至步骤(3)。

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)给定某一模式波的首波到达时间和声波时差的范围；(2)初始化种群；(3)计算粒子的适应度值；(4)更新粒子的历史最高适应度值和种群的全局历史最高适应度值；(5)更新粒子速度和位置；(6)判断算法是否满足终止条件，若满足，则停止迭代，否则转至步骤(3)。2.根据权利要求1所述的基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，其特征在于：所述的步骤(1)中给定某一模式波的首波到达时间和声波时差的范围采用以下步骤来实现：首先根据区域地震资料及邻井测井资料、录井资料进行地质建模，反演待钻井的地层信息，然后根据地层信息估算声波在该地层中的传播速度，最后结合接收器发射器间的源距以及发射器间的距离估算模式波的首波到达时间和声波时差的范围。3.根据权利要求2所述的基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，其特征在于：所述的步骤(2)中初始化种群包括以下内容：(1)初始化种群中粒子数目m，则m个粒子组成的种群为X＝{X1,X2,…Xm}T；(2)初始化迭代次数t；(3)初始化粒子Xi的位置为Xi＝(xi1,xi2,…,xid)T，其中d为搜索空间维数；(4)初始化粒子Xi的速度为Vi＝(vi1,vi2,…,vid)T；(5)初始化惯性因子w；(6)初始化学习因子C1,C2；(7)初始化粒子的每一维速度Vd的范围为[-Vdmax,+Vdmax]。4.根据权利要求3所述的基于粒子群优化的声波时差实时提取方法，其特征在于：所述的步骤(3)中计算粒子的适应度值是通过对数据波形进行相关计算确定的，相关计算方法有：(1)通过波形相似法对数据波形进行相关计算；多通道波形的相似度定义为：其中，fk为阵列波形数据，IW为窗口长度，M为波形通道数，相似值的范围是从完全的负相关0到完全的正相关1；M道不相关的噪声数据间的相似值很容易证明是1/M；按照这种计算方法，每给一个确定的窗口计算出一个相似系数，通过调整时间参数t和慢度参数s以改变窗口的位置和形状并计算其对应的相似性值即得到以t和s为参数的一系列相关函数值；(2)通过互相关法对数...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海，肖红兵，杨锦舟，李勇华，张君，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11