CN104849767A - 一种核测井探测器信号的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核测井探测器信号的处理方法和装置，属于电信号处理领域。该方法包括：实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形；在该波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔；将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较；如果该时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录当前峰的信息；如果该时间间隔小于该时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。该装置包括：采集模块、获取模块和处理模块。本发明仅记录当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔大于预设的时间间隔阈值的当前锋的信息，舍弃了产生堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分，提高了所获核测井探测器信号信息的精确度。

Description

一种核测井探测器信号的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及电信号处理领域，特别涉及一种核测井探测器信号的处理方法和装置。

背景技术

核测井技术是一种地球物理测井手段。通常在井内设置由脉冲中子源、核测井探测器和能谱分析器组成的可控源核测井仪器。利用脉冲中子源向地层发射中子，在地层中激发出伽马射线。核测井探测器将这些伽马射线进行接收、转化为电脉冲信号，并将该电脉冲信号输出至能谱分析器进行时间谱和能谱分析，以确定地层的岩性和含油饱和度。因为核测井探测器输出的电脉冲信号（以下简称：核测井探测器信号）的幅度与井下地层物质的结构、组成元素的种类及含量等密切相关，因此，核测井探测器信号幅度的处理非常关键。

目前，一般采用由线性门、峰展宽器、峰值保持电路以及相应的AD转换器组成的脉冲幅度分析仪来处理核测井探测器信号的幅度。通过对核测井探测器信号进行采峰处理、峰信号数字化、寻峰处理、峰值计数、多道存储，最终得到该核测井探测器信号的能谱。通过对该能谱分析得到核测井探测器信号的幅度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于中子发射的随机性及核测井探测器接收到伽马射线具有一定的时间响应，如果在单位时间内核测井探测器接收到大量伽马射线，将使得核测井探测器信号产生堆积，从而导致该核测井探测器信号不准确。但是，现有技术无法对堆积的核测井探测器信号进行有效区分，会将全部核测井探测器信号进行采集并处理，降低了所得核测井探测器信号信息的精确度。

发明内容

为了解决现有技术所得核测井探测器信号信息精确度较低的问题，本发明实施例提供了一种核测井探测器信号的处理方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种核测井探测器信号的处理方法，所述方法包括：

实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形；

在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔；

将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较；

如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息；

如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

具体地，作为优选，所述如果所述时间间隔大于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息，包括：

如果所述时间间隔大于所述时间间隔阈值，则判断所述波形上所述当前峰与所述相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值；

如果所述最低点的幅度小于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果所述最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱中。

具体地，作为优选，所述在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔，包括：

将所述波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较；

如果所述波形的幅度大于或等于所述幅度阈值，则在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

具体地，作为优选，所述当前峰的信息至少包括：

所述当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到所述核测井探测器接收到所述当前峰的时间。

作为优选，所述时间间隔阈值为0.7μs。

另一方面，本发明实施例还提供了一种核测井探测器信号的处理装置，所述装置包括：

采集模块，用于实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形；

获取模块，用于在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔；

处理模块，用于将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息；如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

具体地，所述处理模块包括：

比较单元，用于将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较；

第一处理单元，用于如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则判断所述波形上所述当前峰与所述相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值；如果所述最低点的幅度小于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果所述最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱中；

第二处理单元，用于如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

具体地，所述获取模块包括：

获取单元，用于将所述波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较，如果所述波形的幅度大于或等于所述幅度阈值，则在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

作为优选，所述当前峰的信息至少包括：

所述当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到所述核测井探测器接收到所述当前峰的时间。

作为优选，所述时间间隔阈值为0.7μs。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理方法和装置，通过实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形，在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔，将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果该时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录当前峰的信息；否则忽略当前峰的信息，实现了对核测井探测器信号的处理。由于在核测井探测器信号处理过程中，仅记录当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔大于所述预设的时间间隔阈值的当前锋的信息，舍弃了产生堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分，提高了所获核测井探测器信号信息的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理方法流程图；

图2是本发明又一实施例提供的核测井探测器信号的处理方法流程图；

图3a是本发明又一实施例提供的核测井探测器信号的波形示意图；

图3b是本发明又一实施例提供的核测井探测器信号的波形示意图；

图3c是本发明又一实施例提供的核测井探测器信号的波形示意图；

图3d是本发明又一实施例提供的核测井探测器信号的波形示意图；

图4是本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理装置结构示意图。

其中，A幅度，

t时间，

i当前峰i，

i-1与当前峰i相邻的上一个峰i-1，

n预设的幅度阈值，

m当前峰i与相邻的上一个峰i-1之间的最低点的幅度。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如附图1所示，本发明实施例提供了一种核测井探测器信号的处理方法，所述方法包括：

步骤101：实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形。

步骤102：在该波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

步骤103：将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较。

步骤104：如果该时间间隔大于或等于该时间间隔阈值，则记录该当前峰的信息；如果该时间间隔小于该时间间隔阈值，则忽略该当前峰的信息。

本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理方法，通过实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形，在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔，将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果该时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录当前峰的信息；否则忽略当前峰的信息，实现了对核测井探测器信号的处理。由于在核测井探测器信号处理过程中，仅记录当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔大于所述预设的时间间隔阈值的当前锋的信息，舍弃了产生堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分，提高了所获核测井探测器信号信息的准确度。

实施例2

图2是本发明实施例提供的一种核测井探测器信号的处理方法流程图，参见图2，该方法包括：

步骤201：实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形。

步骤201中，使用高速A/D转换器实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形。

步骤202：将该波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较。

步骤202中，通过高速A/D转换器将采集到的电脉冲信号的波形存储到现场可编程门阵列FPGA中，采用FPGA信号处理算法对该电脉冲信号的波形进行将该波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较等后续处理过程。

步骤203：如果该波形的幅度小于该幅度阈值，则忽略当前峰的信息；如果该波形的幅度大于或等于该幅度阈值，则在该波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

其中，该当前峰的信息至少包括：当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到该核测井探测器接收到该当前峰的时间。

步骤202-203中，通过预设幅度阈值，仅处理波形的幅度大于或等于该幅度阈值的波形，避免了对幅度较小的利用价值较小的波形进行处理。因为当波形的幅度小于幅度阈值时，本发明认为该波是一种机械干扰波（即噪音），所以忽略该幅度较小的波形，能够有效提高核测井探测器信号处理的效率和精确度。

步骤204：将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较。

其中，该预设的时间间隔阈值为0.7μs。根据实际使用的核测井探测器的不同，该时间间隔阈值还可设定为其它值，例如：0.6μs、0.8μs或0.9μs等等，本发明实施例对该具体数值不做限定。

步骤205：如果该时间间隔小于该时间间隔阈值，则忽略该当前峰的信息；如果该时间间隔大于或等于该时间间隔阈值，则判断该波形上该当前峰与该相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值。

步骤204-205中，通过预设时间间隔阈值，并根据对核测井探测器信号的实际需求，仅处理当前峰与相邻的上一个峰之间时间间隔大于或等于预设时间间隔阈值的波形，舍弃了堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分。不仅能够增加了核测井探测器信号的处理精确度，且提高了其处理效率，具有较高的实用性。

步骤206：如果该最低点的幅度小于所述幅度阈值，则将该当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果该最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱中。

步骤206中，当前峰与相邻的上一个峰最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值时，本发明认为该当前峰的信息不是精确的峰信息，所以只将当前峰的信息记录到时间谱中，而不将其记录在能谱中，能够进一步提高对核测井探测器信号的处理精确度及处理效率。

如附图3a所示，当前峰i的幅度小于预设的幅度阈值n时，则忽略（即不输出）该当前峰i的信息。

如附图3b所示，当前峰i与相邻的上一个峰i-1之间的时间间隔t小于预设的时间间隔阈值0.7us时，则忽略该当前峰i的信息。

如附图3c所示，当前峰i的幅度大于预设的幅度阈值n，且当前峰i和与当前峰i相邻的上一个峰i-1之间的时间间隔t大于预设的时间间隔阈值0.7us时，记录该当前峰i的信息：当前峰i的幅度，以及从中子源发射中子到核测井探测器接收到该当前峰i的时间。同时，该当前峰i与相邻的上一个峰i-1之间的最低点的幅度m小于预设的幅度阈值n，将该当前峰i的信息记录到时间谱和能谱中。

如附图3d所示，当前峰i的幅度大于预设的幅度阈值n，且当前峰i和与当前峰i相邻的上一个峰i-1之间的时间间隔t大于预设的时间间隔阈值0.7us时，记录该当前峰i的信息：当前峰i的幅度，以及从中子源发射中子到核测井探测器接收到该当前峰i的时间。同时，该当前峰i与相邻的上一个峰i-1之间的最低点的幅度m大于预设的幅度阈值n时，将该当前峰i的信息记录到时间谱中。

根据本发明实施例提供的方法能够依次判断当前峰i后各个峰的信息（波形参数）。

可见，本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理方法，通过预设当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔阈值，用来判断核测井探测器信号是否堆积。在核测井探测器信号处理过程中，仅记录当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔大于所述预设的时间间隔阈值的当前锋的信息，舍弃了产生堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分，提高了所获核测井探测器信号信息的处理效率及处理精确度。通过预设幅度阈值，仅处理波形的幅度大于该幅度阈值的波形，避免了对幅度较小的利用价值较小的波形进行处理。进一步提高了核测井探测器信号处理的效率和精确度。采用本发明实施例提供的方法来处理核测井探测器信号，所得的核测井探测器信号的死时间小、稳定性高、后期维护更加方便。

实施例3

如附图4所示，本发明实施例提供了一种核测井探测器信号的处理装置，所述装置包括：

采集模块，用于实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形。

获取模块，用于在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

处理模块，用于将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息；如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

本发明实施例提供的核测井探测器信号的处理装置，通过实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形，在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔，将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果该时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录当前峰的信息；否则忽略当前峰的信息，实现了对核测井探测器信号的处理。由于在核测井探测器信号处理过程中，仅记录当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔大于所述预设的时间间隔阈值的当前锋的信息，舍弃了产生堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分，提高了所获核测井探测器信号信息的精确度。

实施例4

本发明实施例提供了一种核测井探测器信号的处理装置，所述装置包括：

采集模块，用于实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形。

具体地，该采集模块可为高速A/D转换器。

获取模块，包括：获取单元，用于将该波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较。如果该波形的幅度大于或等于该幅度阈值，则在该波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

其中，该获取模块可为现场可编程门阵列FPGA，所述预设的时间间隔阈值为0.7μs。

该获取模块仅处理波形的幅度大于或等于该幅度阈值的波形，而不对幅度较小（其利用价值较小）的波形进行处理，能够有效提高核测井探测器信号处理的效率和精确度。

处理模块，包括：比较单元、第一处理单元和第二处理单元。

该比较单元用于将该时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较。

该第一处理单元用于如果该时间间隔大于或等于该时间间隔阈值，则判断该波形上当前峰与相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值。如果该最低点的幅度小于该幅度阈值，则将该当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果该最低点的幅度大于或等于该幅度阈值，则将该当前峰的信息记录到时间谱中。

本发明认为当前峰与相邻的上一个峰最低点的幅度大于或等于该幅度阈值时，该当前峰的信息不精确。所以只将该当前峰的信息记录到时间谱中，能够进一步提高对核测井探测器信号的处理精确度及处理效率。

该第二处理单元用于如果该时间间隔小于该时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

其中，该当前峰的信息至少包括：该当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到核测井探测器接收到该当前峰的时间。

该获取模块通过预设时间间隔阈值，并根据实际的核测井探测器，仅处理当前峰与相邻的上一个峰之间时间间隔大于预设时间间隔阈值的波形，舍弃了堆积的核测井探测器信号，对堆积的核测井探测器信号进行了有效区分。不仅能够增加了核测井探测器信号的处理精确度，且提高了其处理效率，具有较高的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核测井探测器信号的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形；

在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔；

将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较；

如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息；

如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

2.根据权利要求1所述的核测井探测器信号的处理方法，其特征在于，所述如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息，包括：

如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则判断所述波形上所述当前峰与所述相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值；

如果所述最低点的幅度小于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果所述最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱中。

3.根据权利要求1所述的核测井探测器信号的处理方法，其特征在于，所述在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔，包括：

将所述波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较；

如果所述波形的幅度大于或等于所述幅度阈值，则在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

4.根据权利要求1或2所述的核测井探测器信号的处理方法，其特征在于，所述当前峰的信息至少包括：

所述当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到所述核测井探测器接收到所述当前峰的时间。

5.根据权利要求1或2所述的核测井探测器信号的处理方法，其特征在于，所述时间间隔阈值为0.7μs。

6.一种核测井探测器信号的处理装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于实时采集核测井探测器中电脉冲信号的波形；

获取模块，用于在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔；

处理模块，用于将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较，如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则记录所述当前峰的信息；如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

7.根据权利要求6所述的核测井探测器信号的处理装置，其特征在于，所述处理模块包括：

比较单元，用于将所述时间间隔与预设的时间间隔阈值进行比较；

第一处理单元，用于如果所述时间间隔大于或等于所述时间间隔阈值，则判断所述波形上所述当前峰与所述相邻的上一个峰之间的最低点的幅度是否小于预设的幅度阈值；如果所述最低点的幅度小于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱和能谱中；如果所述最低点的幅度大于或等于所述幅度阈值，则将所述当前峰的信息记录到时间谱中；

第二处理单元，用于如果所述时间间隔小于所述时间间隔阈值，则忽略所述当前峰的信息。

8.根据权利要求6所述的核测井探测器信号的处理装置，其特征在于，所述获取模块包括：

获取单元，用于将所述波形的幅度与预设的幅度阈值进行比较，如果所述波形的幅度大于或等于所述幅度阈值，则在所述波形中获取当前峰与相邻的上一个峰之间的时间间隔。

9.根据权利要求6或7所述的核测井探测器信号的处理装置，其特征在于，所述当前峰的信息至少包括：

所述当前峰的幅度，以及从中子源发射中子到所述核测井探测器接收到所述当前峰的时间。

10.根据权利要求6或7所述的核测井探测器信号的处理装置，其特征在于，所述时间间隔阈值为0.7μs。