【技术实现步骤摘要】
本申请涉及页岩气储集空间检测，具体而言，涉及一种页岩气储集空间检测方法及其相关设备。
技术介绍
1、页岩气是存储在页岩内部的一种能源，属于非常规性能源的一种。由于页岩气是存在于地下岩石层中间的天然气，其储集空间的三维形状具有较大的差异性，因此相比于传统的天然气能源开采具有一定的难度和复杂度。在现有的页岩气储集空间检测方法中，多是先对地面进行ct断层扫描，然后在确定大致方位之后，搭建对应的钻塔，再通过钻头进行垂直钻孔，当钻头遇到岩石时，会旋转90°再进行水平钻孔，将钻头取出后，再将检测装置深入到地下，去检测页岩的三维存储空间，进而大致确定页岩气储集空间的体积，但是这种确定方法的准确度却因页岩自身的差异性而有较大的误差，并且因页岩的形状差异性，页岩气的真实含量也会产生较大的误差。
2、另一方面，现有的页岩气储集空间检测方法存在两个方面的不足，其一是结果不够直观，对页岩内部中天然气存储的局部位置的表征也不够准确和明显；其二是由于采集的数据量较大，导致其检测的整体速度较慢。因此，如何实现对页岩气储集空间内部的检测的快速化和直观化就显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种页岩气储集空间检测方法及其相关设备，能够提高页岩气储集空间检测的检测效率和检测结果的直观化程度。
2、第一方面，本申请提供了一种页岩气储集空间检测系统，包括采集装置和上位机，所述采集装置包括相控阵超声探头；所述采集装置和上位机通信连接，所述上位机存储有页岩的多种典型结构的参考二维模型
3、所述采集装置用于控制所述相控阵超声探头在沿目标页岩表面延伸的探测孔中移动，并在移动过程中对所述目标页岩进行横向扫描，以获取多个扫描横截面的超声检测数据，所述超声检测数据包括反射信号幅值数据和对应的反射位置数据，根据各所述扫描横截面的所述反射信号幅值数据生成各所述扫描横截面的采集矩阵，对各所述采集矩阵的数据进行筛选和置零处理，把筛选和置零处理后的采集矩阵和对应的反射位置数据发送至所述上位机；
4、所述上位机用于根据接收到的采集矩阵和对应的所述反射位置数据，确定与各所述扫描横截面匹配的参考二维模型以及与所述目标页岩匹配的参考三维模型，分别记为目标二维模型和目标三维模型，根据所述采集矩阵的数值和对应的所述反射位置数据，对各所述扫描横截面对应的目标二维模型进行颜色填充，得到对应的二维彩图，把所述二维彩图堆叠填充至所述目标三维模型中，生成所述目标页岩的页岩气储集空间分布模型。
5、由于相控阵超声探头可以在一个位置对目标页岩的整个扫描横截面进行扫描检测，在对目标页岩的页岩气储集空间进行检测时，只需要设置一个探测孔，并使相控阵超声探头在沿该探测孔移动的同时进行横向扫描，即可得到目标页岩内部的页岩气储集空间在三维空间的分布信息，检测效率高；调用预先建立的参考二维模型和参考三维模型，并根据页岩气储集空间的分布情况对调用的模型进行颜色填充，以得到页岩气储集空间分布模型，一方面可以更加直观地显示检测结果，另一方面可以提高页岩气储集空间分布模型的生成效率，进一步提高检测效率；通过对采集矩阵的数据进行筛选和置零处理，可以减小上位机对数据进行后处理的数据处理量，进一步提高检测效率。
6、优选地，每个所述扫描横截面的超声检测数据包括多帧沿不同探测角度探测得到的一维的反射信号幅值数据以及每帧所述反射信号幅值数据中各幅值数据对应的反射位置数据；
7、所述采集装置在根据各所述扫描横截面的所述反射信号幅值数据生成各所述扫描横截面的采集矩阵的时候，执行：
8、以同一所述扫描横截面的所述反射信号幅值数据的帧数作为对应的所述采集矩阵的列数，并根据所述扫描横截面的所述反射信号幅值数据确定对应的所述采集矩阵的行数；
9、根据所述行数和所述列数生成所述采集矩阵并把所述采集矩阵初始化为零矩阵；
10、把各帧所述反射信号幅值数据依次填充至所述采集矩阵的各列数据中。
11、优选地，所述采集装置在对各所述采集矩阵的数据进行筛选和置零处理的时候，执行：
12、对同一所述采集矩阵中的各数值进行升序排序；
13、根据排序结果，选取所述采集矩阵中预设排名的数值作为所述采集矩阵的筛选阈值；
14、把所述采集矩阵中小于所述筛选阈值的数值置零。
15、通过该方式可以在减小数据量的同时保留有效的特征数据，从而有利于减小数据传输带宽要求和实现页岩气储集空间分布模型的快速建立的同时，保证检测结果具有足够的准确性。
16、优选地，所述采集装置在把筛选和置零处理后的采集矩阵和对应的反射位置数据发送至所述上位机的时候，执行：
17、把筛选和置零处理后的采集矩阵和所述采集矩阵中各非零数值对应的反射位置数据发送至所述上位机。
18、从而可进一步减小数据量，降低数据传输的负担，有利于降低数据传输带宽要求。
19、优选地，所述上位机在根据接收到的采集矩阵和对应的所述反射位置数据，确定与各所述扫描横截面匹配的参考二维模型以及与所述目标页岩匹配的参考三维模型，分别记为目标二维模型和目标三维模型的时候，执行：
20、根据所述接收到的采集矩阵和对应的所述反射位置数据，获取各所述扫描横截面的边沿轮廓线；
21、根据各所述扫描横截面的所述边沿轮廓线，从所述上位机存储的参考二维模型中确定与各所述扫描横截面匹配的参考二维模型，记为目标二维模型；
22、根据各所述扫描横截面的边沿轮廓线，对各所述扫描横截面对应的目标二维模型进行缩放处理；
23、根据各所述扫描横截面对应的缩放处理后的目标二维模型，从所述上位机存储的参考三维模型中确定与所述目标页岩匹配的参考三维模型，记为目标三维模型；
24、根据各所述扫描横截面对应的缩放处理后的目标二维模型，对所述目标三维模型进行缩放处理。
25、优选地，所述上位机在根据所述采集矩阵的数值和对应的所述反射位置数据，对各所述扫描横截面对应的目标二维模型进行颜色填充，得到对应的二维彩图的时候，执行：
26、根据所述采集矩阵的非零数值确定各所述非零数值对应的颜色，记为填充色；
27、根据所述采集矩阵的非零数值对应的所述反射位置数据，把所述目标二维模型中对应位置点的颜色设置为对应的填充色。
28、第二方面，本申请提供了一种页岩气储集空间检测方法，应用于采集装置，所述采集装置包括相控阵超声探头并与上位机通信连接；
29、所述页岩气储集空间检测方法包括步骤：
30、a1.控制所述相控阵超声探头在沿目标页岩表面延伸的探测孔中移动，并在移动过程中对所述目标页岩进行横向扫描，以获取多个扫描横截面的超声检测数据；所述超声检测数据包括反射信号幅值数据和对应的反射位置数据；
31、a2.根据各所述扫描横截面的所述反射信号幅值数据生成各所述扫描横截面的采集矩阵；
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1.一种页岩气储集空间检测系统，其特征在于，包括采集装置和上位机，所述采集装置包括相控阵超声探头；所述采集装置和上位机通信连接，所述上位机存储有页岩的多种典型结构的参考二维模型和参考三维模型；
2.根据权利要求1所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，每个所述扫描横截面的超声检测数据包括多帧沿不同探测角度探测得到的一维的反射信号幅值数据以及每帧所述反射信号幅值数据中各幅值数据对应的反射位置数据；
3.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述采集装置在对各所述采集矩阵的数据进行筛选和置零处理的时候，执行：
4.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述采集装置在把筛选和置零处理后的采集矩阵和对应的反射位置数据发送至所述上位机的时候，执行：
5.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述上位机在根据接收到的采集矩阵和对应的所述反射位置数据，确定与各所述扫描横截面匹配的参考二维模型以及与所述目标页岩匹配的参考三维模型，分别记为目标二维模型和目标三维模型的时候，执行：
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7.一种页岩气储集空间检测方法，其特征在于，应用于采集装置，所述采集装置包括相控阵超声探头并与上位机通信连接；
8.一种页岩气储集空间检测方法，其特征在于，应用于上位机，所述上位机与采集装置通信连接，所述采集装置包括相控阵超声探头；所述上位机存储有页岩的多种典型结构的参考二维模型和参考三维模型；
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如权利要求7-8任一项所述的页岩气储集空间检测方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求7-8任一项所述的页岩气储集空间检测方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种页岩气储集空间检测系统，其特征在于，包括采集装置和上位机，所述采集装置包括相控阵超声探头；所述采集装置和上位机通信连接，所述上位机存储有页岩的多种典型结构的参考二维模型和参考三维模型；
2.根据权利要求1所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，每个所述扫描横截面的超声检测数据包括多帧沿不同探测角度探测得到的一维的反射信号幅值数据以及每帧所述反射信号幅值数据中各幅值数据对应的反射位置数据；
3.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述采集装置在对各所述采集矩阵的数据进行筛选和置零处理的时候，执行：
4.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述采集装置在把筛选和置零处理后的采集矩阵和对应的反射位置数据发送至所述上位机的时候，执行：
5.根据权利要求2所述的页岩气储集空间检测系统，其特征在于，所述上位机在根据接收到的采集矩阵和对应的所述反射位置数据，确定与各所述扫描横截面匹配的参考二维模型以及与所述目标页岩匹配的参考三维模型，分别记为目标二维...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵迪斐，赵迎宾，张治波，关欣，郭英海，郭昌放，汤研，张家明，
申请(专利权)人：新锦盛源广东能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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