一种实验室内阵列声波慢度计算方法技术

本发明专利技术公开了一种实验室内阵列声波慢度计算方法，包括如下步骤：步骤1，将采集的单极子阵列波形通过二维傅立叶变换，获得时域地层纵波信息：步骤2，利用条件模糊C均值聚类算法确定每一列波形初至起跳的位置：步骤3，应用贝叶斯信息准则确定初至的准确位置：步骤4，应用主成分分析PCA方法对初至点进行异常检测，并通过范数将异常点拟合到真实初至点；步骤5，应用慢度求解公式计算高分辨率纵波慢度。本发明专利技术所公开的方法，人为干涉少，参数设置简单，泛化能力强，同时适用于常规的数字声波仪器和阵列声波仪器的纵波慢度提取；使用条件模糊聚类和BIC信息准则的无监督机器学习方法计算效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种实验室内阵列声波慢度计算方法


[0001]本专利技术属于实验室内小型化阵列声波仪器纵波测量信号的慢度提取领域，特别涉及该领域中的一种实验室内阵列声波慢度计算方法。

技术介绍

[0002]声波慢度是声信号在地层中传播速度的倒数。在测井测量和评价中，声波慢度曲线作为常规测井九条线中不可缺少的一条测井曲线，具有十分重要的用途，可用于识别岩性、分析井眼稳定性、计算地层孔隙度、估算地层渗透率以及评价地层各向异性等等。
[0003]当前，测井中的声波慢度主要通过检测波的到达时间和慢度的相关值获取，其计算方法可以分为频域处理方法和时域处理方法2类。频域处理基于原理的不同又可分为Prony预测法和加权频谱相关法等，但是这类方法抗噪性能较低，大部分情况下作为理论分析工具，不进行实际计算。时域处理方法主要有阈值法、长短时窗能量比法以及波形预测法，其中波形预测法主要研究了慢度—时间相关法(STC法)和N次方根法。由于阈值法和长短时窗能量比法抗噪能力差，在低信噪比数据处理中存在严重失真的问题，需要人工干预才能获取较高的精度。慢度—时间相关法(STC法)和N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实验室内阵列声波慢度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将采集的单极子阵列波形通过二维傅立叶变换，将时间—空间域波形X0(z,t)转换至频率—波形域X(k,ω)进行滤波，而后通过二维傅立叶逆变换，获得时域地层纵波信息X(z,t)：X(z,t)＝∫∫X(k,ω)
·
Q(k,ω)e
i(kz
‑
ωt)
dkdω上式中，t表示时间变量，z表示空间变量，k表示波数，i是虚数，ω表示角向量，Q(k,ω)表示滤波因子；步骤2，利用条件模糊C均值聚类算法确定每一列波形初至起跳的位置p0：条件模糊C均值聚类算法的目标函数为：上式中，v
g
为第g个聚类中心，x
h
(z,t)为第h个样本点，u
gh
为第g个聚类中心第h个样本点的隶属度值，m是模糊系数，C为聚类个数，N为样本个数；然后通过迭代更新隶属度值u
gh
和聚类中心v
g
来求解目标函数：来求解目标函数：上式中，f
h
表示模糊C均值聚类算法的条件值，其定义为：表示模糊C均值聚类算法的条件值，其定义为：上式中，σ
g
表示聚类g的方差，σ
max
表示所有聚类中σ
g
的最大值，M(h)、E(h)和R(h)分别是X(z,t)波形中一组序列d(h)的绝对平均值、峰值功率谱密度和短期与长期平均比率：E(h)＝max(|D(h,ω)|2)
上式中，常数w表示h附近窗口长度的一半，D(h,ω)是d(h)的二维傅立叶变换的模，SW和LW分别是短期和长期窗口的长度；通过目标函数得到能够表征波列数据特征的隶属度值，当隶...

【专利技术属性】
技术研发人员：董兴蒙，夏济根，翟宇文，茹聪，路艳齐，
申请(专利权)人：中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：