一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法技术

本发明专利技术公开一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法。本发明专利技术对采集的脉冲涡流信号预处理后，进行特征提取形成组合特征量，建立多分类模型进行缺陷分类识别。本发明专利技术选取分类特征时使用时域特征值、频域特征值相结合得到的组合特征值作为分类器的输入，减少样本特征重合，有效提高分类精度；检测过程中采用三个方向探头进行检测，能够获取被测结构完整的空间三维信息；采用了多种消除噪声方法，能够有效提高信噪比并提高最终的分类准确度；采用支持向量机进行分类识别，泛化能力强、运算速度快，结果可靠准确，具有较好的应用前景，为被测油气井套管结构的健康状态评估及寿命预测提供支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法
本专利技术涉及导电结构无损检测领域，尤其涉及一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法。
技术介绍
现代油气井工业中，一体化油井得到了广泛的使用，其主体结构是多层的油套管结构。由于长期服役在严苛的工作环境中，作为保护层的套管往往会出现不同程度的缺陷，如：挤压、变形等，这些缺陷会严重影响整体结构的完整性，带来安全隐患。不同类型的缺陷会对整体结构产生不同的影响，相应的修复措施也不尽相同，因此实现对油气井多层管柱结构缺陷的分类识别很有意义。脉冲涡流检测是油气井多层管柱导电结构缺陷检测的有效方法，不同类型的缺陷会对脉冲涡流检测信号有着不同的影响，根据检测信号进行适当的处理可以获得缺陷的分类信息。针对导电结构脉冲涡流检测方法，已有一些学者开展了相关研究。张曦郁等人结合了远场涡流和脉冲涡流技术，提出了基于堆叠自编码器神经网络的分类方法，实现了对油套管内管外壁腐蚀、外管内壁腐蚀和外管外壁腐蚀的分类。王立敏等人在连续油管上设计并预制了裂纹、腐蚀缺陷和椭圆度缺陷，对连续油管的缺陷和椭圆度进行试验评价，通过分析缺陷处的磁场异常特征，实现缺陷的定位、定性和定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)实验数据采集，包括以下子步骤：(1.1)使用空间轴线两两垂直的三个电磁线圈探头对被测油气井套管结构进行扫描检测，得到脉冲涡流信号U0，并获取对应的缺陷类型。(1.2)对步骤1.1检测到的脉冲涡流信号U0进行积分采样，得到数字化的采样信号U1。(2)对步骤1.2得到的采样信号U1进行平滑滤波、均值中心化处理，获得预处理后的脉冲涡流信号U2。(3)进行特征提取并形成组合特征量，包括以下子步骤：(3.1)对步骤2预处理后的脉冲涡流信号U2划分为训练集Uc和测试集Up。(3.2)对步骤3.1获得的训练集Uc和测试集Up分...

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲涡流信号的油气井套管缺陷分类方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)实验数据采集，包括以下子步骤：(1.1)使用空间轴线两两垂直的三个电磁线圈探头对被测油气井套管结构进行扫描检测，得到脉冲涡流信号U0，并获取对应的缺陷类型。(1.2)对步骤1.1检测到的脉冲涡流信号U0进行积分采样，得到数字化的采样信号U1。(2)对步骤1.2得到的采样信号U1进行平滑滤波、均值中心化处理，获得预处理后的脉冲涡流信号U2。(3)进行特征提取并形成组合特征量，包括以下子步骤：(3.1)对步骤2预处理后的脉冲涡流信号U2划分为训练集Uc和测试集Up。(3.2)对步骤3.1获得的训练集Uc和测试集Up分别进行时域特征值提取，得到训练集时域特征值Tc和测试集时域特征值Tp。训练集时域特征值Tc包括训练集Uc经过最小二乘拟合后的斜率kc和第一采样点数据bc；测试集时域特征值Tp包括测试集Up经过最小二乘拟合后的斜率kp和第一采样点数据bp，其中，Tc＝[kc,bc]，Tp＝[kp,bp]。(3.3)对步骤3.1获得的训练集Uc和测试集Up分别进行快速傅里叶变换得到频域响应信号，将频域响应信号的峰值作为训练集频域特征值Fc和测试集频域特征值Fp。(3.4)对步骤3.2得到的训练集时域特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平捷，金航，黄雨萌，杨昭鹤，侯迪波，喻洁，张光新，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33