CN113987972A - 水击压力波波速确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本说明书公开了水击压力波波速确定方法、装置及电子设备，其中所述方法包括：获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列；根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数；采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列；根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。该方案较为简单，所确定的目标压裂液中水击压力波波速较为准确，从而进一步确定的裂缝深度的准确性较高。

Description

水击压力波波速确定方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及能源技术领域，特别涉及水击压力波波速确定方法、装置及电子设备。

背景技术

水击压力是指管道内部流体流速的突变引起的流体对管壁的局部冲击压力。水击压力波是石油领域的名词。在能源勘探现场，向井筒内输送压裂液以实现水力压裂的输送泵停泵的瞬间，由于惯性作用，压裂液依然会沿原方向继续流动，短暂时间后，继续流动的压裂液与输送泵之间的压强降低，又使得压裂液沿反方向流动，遇到输送泵的阻力后被压缩又沿原方向流动。如此循环往复，形成周期性的水击压力波。由于压裂液受到管壁阻力的影响，水击压力波的幅度是逐渐衰减的。基于压裂液中水击压力波动信号的特征，可以通过对高频采集的停泵水击压力波信号进行反演分析可以得到裂缝深度，进而用于压裂工艺优选与施工参数优化。该技术通过对停泵形成的压力波在频域上进行分析，确定停泵时裂缝处产生压力波传至井口的响应时间，然后乘以水击压力波波速得到裂缝深度，实现对裂缝的识别。由于水击压力波波速较大，通常为1000-1500m/s，同时波速大小取决于温度、压力、管材参数及流体性质等。进行裂缝定位时，响应时间通常为几秒，波速的微小变化会在裂缝深度计算时引起较大的误差。因此，精确计算压力波波速是水击压力波裂缝诊断评估的关键。

在波速实验研究中，人为读取压力突变点计算时间延迟会产生实验误差。现有技术提出了采用小波分解结合互相关函数的方法。该方法通过对采集到的两组压力值序列进行小波分解，以提取压力值序列在频域下的特征，然后通过计算分解后的两组信号进行互相关计算得到时间延迟。该方法在小波分解过程中只是根据经验选择小波参数，没有给出科学性的解释与普遍性的解决方法，导致此种方式得到的水击压力波的波速不够准确，从而据此确定的裂缝深度的准确性不高。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供水击压力波波速确定方法、装置及电子设备，以解决现有方法步骤繁琐、所确定的裂缝深度准确性不高的问题。

为解决上述技术问题，本说明书第一方面提供一种水击压力波波速确定方法，包括：获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列；根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数；采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列；根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速之后，还包括：根据水击压力波在所述目标压裂液中的波速确定填充所述目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

在一些实施例中，根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数，包括：根据所述压力值序列确定水击频率；采用目标小波基函数对所述压力值序列进行逐级小波分解得到低频段和高频段，直至分解出的低频段最小且包括所述水击频率后，确定分解级数；根据确定的分解级数采用多种小波基函数对所述压力值序列进行分解；根据分解结果从所述多种小波基函数中确定出分解所述压力值序列的最优小波基函数。

在一些实施例中，根据所述压力值序列确定水击频率，包括：确定所述压力值序列的时域曲线上相邻两个峰值之间的时间差，并将所述时间差作为水击周期；将所述水击周期的倒数作为水击频率。

在一些实施例中，根据所述压力值序列确定水击频率，包括：将所述压力值序列转换至频率域；将频率域下频谱峰值所对应的频率值作为水击频率。

在一些实施例中，获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列，包括：获取填充目标压裂液的管道产生水击压力波的第一位置处的第一压力值序列和第二位置处的第二压力值序列；其中，所述第一位置和所述第二位置沿管道延伸方向间隔预定距离；相应地，采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列，包括：采用所述最优小波基函数对所述第一压力值序列进行处理得到第一数据序列，采用所述最优小波基函数对所述第二压力值序列进行处理得到第二数据序列；根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速，包括：根据所述第一数据序列和所述第二数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，根据所述第一数据序列和所述第二数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速，包括：计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间；计算所述预定距离除以所述延迟时间得到的商，将所述商作为水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间，包括：

取k为[-N,N]的多个整数，分别按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度：

其中，N为所述第一数据序列和所述第二数据序列中数据点的个数，P₁(m)为第一数据序列中第m个数据点，P₂(m+k)为第二数据序列中第m+k个数据点，R₁₂(k)为在第二数据序列相对第一数据序列滞后k个数据点的情况下所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度；从所述多个整数中确定相关程度取值最大时的k值；按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间：

k^*为相关程度取值最大时的k取值，f为压力传感器的采集频率，t为延迟时间。

本说明书第一方面提供一种水击压力波波速确定装置，包括：获取模块，用于获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列；第一确定模块，用于根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数；处理模块，用于采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列；计算模块，用于根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，所述装置还包括：第二确定模块，用于根据水击压力波在所述目标压裂液中的波速确定填充所述目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

在一些实施例中，第一确定模块包括：第一确定子模块，用于根据所述压力值序列确定水击频率；第二确定子模块，用于采用目标小波基函数对所述压力值序列进行逐级小波分解得到低频段和高频段，直至分解出的低频段最小且包括所述水击频率后，确定分解级数；分解子模块，用于根据确定的分解级数采用多种小波基函数对所述压力值序列进行分解；第三确定子模块，用于根据分解结果从所述多种小波基函数中确定出分解所述压力值序列的最优小波基函数。

在一些实施例中，第一确定子模块包括：第四确定子模块，用于确定所述压力值序列的时域曲线上相邻两个峰值之间的时间差，并将所述时间差作为水击周期；第五确定子模块，用于将所述水击周期的倒数作为水击频率。

在一些实施例中，第一确定子模块包括：转换子模块，用于将所述压力值序列转换至频率域；第六确定子模块，用于将频率域下频谱峰值所对应的频率值作为水击频率。

在一些实施例中，获取模块包括：第一获取子模块，用于获取填充目标压裂液的管道产生水击压力波的第一位置处的第一压力值序列和第二位置处的第二压力值序列；其中，所述第一位置和所述第二位置沿管道延伸方向间隔预定距离；相应地，处理模块包括：第一处理子模块，用于采用所述最优小波基函数对所述第一压力值序列进行处理得到第一数据序列，采用所述最优小波基函数对所述第二压力值序列进行处理得到第二数据序列；计算模块包括：第一计算子模块，用于根据所述第一数据序列和所述第二数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，第一计算子模块包括：第二计算子模块，用于计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间；第三计算子模块，用于计算所述预定距离除以所述延迟时间得到的商，将所述商作为水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，第二计算子模块包括：第四计算子模块，用于取k为[-N,N]的多个整数，分别按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度：

其中，N为所述第一数据序列和所述第二数据序列中数据点的个数，P₁(m)为第一数据序列中第m个数据点，P₂(m+k)为第二数据序列中第m+k个数据点，R₁₂(k)为在第二数据序列相对第一数据序列滞后k个数据点的情况下所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度；第七确定子模块，用于从所述多个整数中确定相关程度取值最大时的k值；第五计算子模块，用于按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间：

k^*为相关程度取值最大时的k取值，f为压力传感器的采集频率，t为延迟时间。

本说明书第三方面提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器和所述存储器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现第一方面或者其任意实施方式所述方法的步骤。

本说明书第四方面提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现第一方面或者其任意实施方式所述方法的步骤。

本说明书第四方面提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现第一方面或者其任意实施方式所述方法的步骤。

本说明书所提供的水击压力波波速确定方法、装置及电子设备，先针对压力值序列的频率找到最优小波基函数，方法较为简单；采用最优小波基函数对压力值序列进行处理得到细节信号，再采用细节信号计算水击压力波波速，能够充分利用压力值序列中的细节信号，提高目标压裂液中水击压力波波速的准确性，从而提高所确定的裂缝深度的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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申请中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本说明书实施例提供的水击压力波波速实验测算系统的结构示意图；

图2示出了本说明书实施例提供的水击压力波波速确定方法的一个实施例的流程图；

图3示出了本说明书实施例提供的重复实验的流程图；

图4示出了本说明书实施例提供的水击压力波波速确定装置的原理框图；

图5示出了根据本说明书实施例的一种电子设备的原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

图1示出了一种水击压力波波速实验测算系统，该系统包括管道1、流体储集罐2、液体输送泵3、压力传感器41和42、阀门5、数据采集器6和计算机7。

管道1的两端连接流体储集罐2。液体输送泵3，可以为离心泵，设置在管道1上，用于从流体储集罐2抽取液体并输送回流体储集罐2。压力传感器41和42设置在管道1的内壁，并且压力传感器41和42沿管道1的延伸方向间隔预定距离(例如，160米)设置，也即液体先流经压力传感器41，延迟一段时间后再流经压力传感器42。阀门5设置在管道1上，且位于两个压力传感器41、42和液体输送泵3之间。数据采集器6与两个压力传感器41、42通信连接，用于收集两个压力传感器41、42所采集的压力值。计算机7与数据采集器6通信连接，用于执行水击压力波波速实验测算方法，即下列步骤S210至S240。

具体地，首先在流体储集罐2内装液体，例如液体可以为能源勘探现场所用的压裂液。然后打开阀门5，启动液体输送泵3，通过液体输送泵3使得液体在管道1内循环流动。如图1所示，液体在管道1内沿逆时针流动。待液体流动状态稳定后，迅速关闭阀门5。在阀门5关闭的瞬间，由于流体的惯性作用，液体会沿原方向继续流动。短暂时间后，继续流动的液体与阀门之间的压强降低，又使得液体沿反方向流动，遇到阀门5的阻力后被压缩又沿原方向流动。如此循环往复，形成周期性的水击压力波。由于液体受到管道壁阻力的影响，水击压力波的幅度是逐渐衰减的。管道1内壁设置的压力传感器41、42能够感知水击压力波的压力。

在一些实施例中，还可以设置两个流体储集罐，连接在管道1的两端，即通过管道1将一个流体储集罐中的液体输送至另一个流体储集罐中。

在一些实施例中，在液体输送泵3选用对水击振荡具有保护机制的离心泵，会使得液体输送泵3的出水口的水击振荡效果削弱，在这种情况下，应当在管道1中设置阀门5。在一些实施例中，若液体输送泵3对水击振荡效果不具有削弱作用，则可以不用设置阀门5。

基于该水击压力波波速实验测算系统，本说明书实施例提供一种水击压力波波速确定方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S210：获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列。

在一些实施例中，可以获取能源勘探现场的井筒的至少一个位置处的压力值序列。

在一些实施例中，可以采用通过上述水击压力波波速实验测算系统测算水击压力波波速。相应地，可以获取管道1中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列。例如，通过图中的压力传感器41和42获取压力值序列。

至少一个位置处的压力值序列，可以是一个压力值序列，也可以是两个压力值序列，或者还可以是更多压力值序列。

目前，在能源勘探现场获取水击压力波波速时，由于两个传感器之间需要间隔足够长的距离，例如160米，而在勘探现场的井下设置两个压力传感器的难度较大、成本高，目前普遍的方法只能够在井口设置传感器，因此，目前在勘探现场无法获取井筒中两个位置处的压力值序列。但随着技术的发展，勘探现场的井筒中也有可能间隔预定距离设置两个压力传感器，在这种情况下，在勘探现场也可以获取井筒中两个位置处的压力值序列。例如，可以在勘探现场的井筒中放置较长的分布式光纤声学传感器，利用光纤声波数据计算井内不同位置所对应的压力值，从而得到井筒中两个位置处的压力值序列。

产生水击压力波之后，管道中的压力值是随时间实时变化的，压力值序列包括多个数据对，每个数据对包括压力值和对应的时间，力值序列是按照时间顺序排列的。

S220：根据压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数。

最优小波基函数是指用于分解压力值序列后，分解结果最能够体现出压力值序列细节的小波基函数。

在一些实施例中，步骤S220可以包括如下步骤：

S221：根据压力值序列确定水击频率。

在一些实施例中，可以通过确定压力值序列的时域曲线上相邻两个峰值之间的时间差，并将时间差作为水击周期，计算水击周期的倒数，并将倒数作为水击频率。

在一些实施例中，还可以将压力值序列转换至频率域；将频率域下频谱峰值所对应的频率值作为水击频率。

S222：采用目标小波基函数对压力值序列进行逐级小波分解得到低频段和高频段，直至分解出的低频段最小且包括水击频率后，确定分解级数。

目标小波基函数可以是任选的，也可以是随机确定的，或者是指定的。

由于水击频率通常在低频段，因此小波分解的每一级分解得到对应的高频信号分量和低频信号分量，下一级分解时对上一级分解得到的低频信号分量继续分解，得到高频信号分量和低频信号分量。

S223：根据确定的分解级数采用多种小波基函数对压力值序列进行分解。

S224：根据分解结果从多种小波基函数中确定出分解压力值序列的最优小波基函数。

例如，可以取dbN、haar、symN、coifN、biorNr.Nd等小波基函数对压力值序列进行分解。根据分解结果可以确定小波系数。

确定最优小波基函数的方法，可以是比较各个小波基函数分解结果的小波系数幅值，将幅值最大的小波系数所对应的小波基函数确定为最优小波基函数。例如，最优小波基函数为db4小波，最优分解层数为10级。

S230：采用最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列。

采用最优小波基函数对压力值序列进行处理后，处理的结果依然是数据序列，数据序列包括多个数据对，每个数据对包括压力值和时间。

S240：根据数据序列计算水击压力波在目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，步骤S210包括：获取填充目标压裂液的管道产生水击压力波的第一位置处的第一压力值序列和第二位置处的第二压力值序列。其中，第一位置和第二位置沿管道延伸方向间隔预定距离。相应地，步骤S230包括：采用最优小波基函数对第一压力值序列进行处理得到第一数据序列，采用最优小波基函数对第二压力值序列进行处理得到第二数据序列。相应地，步骤S240可以包括如下步骤：

S241：计算第一数据序列和第二数据序列之间的延迟时间。

S242：计算预定距离除以延迟时间得到的商，将商作为水击压力波在目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，步骤S241可以包括如下步骤：

S2411：取k为[-N,N]的多个整数，分别按照以下公式计算第一数据序列和第二数据序列的相关程度：

其中，N为第一数据序列和第二数据序列中数据点的个数，P₁(m)为第一数据序列中第m个数据点，P₂(m+k)为第二数据序列中第m+k个数据点，R₁₂(k)为在第二数据序列相对第一数据序列滞后k个数据点的情况下第一数据序列和第二数据序列的相关程度。

这里的数据点是指按照时间排序的数据采样点。

也即，分别计算第二数据序列相较于第一数据序列滞后-N、-N+1、-N+2……N-2、N-1、N个数据点的情况下，第一数据序列和第二数据序列之间的相关程度。其中，滞后的点数为正值表示第二数据序列滞后于第一数据序列，滞后的点数为负值表示第一数据序列滞后于第二数据序列。

S2412：确定相关程度最大时k的取值。

S2413：按照以下公式计算第一数据序列和第二数据序列之间的延迟时间：

k^*为相关程度最大时k的取值，f为压力传感器的采集频率，t为延迟时间。

在一些实施例中，在步骤S240之后，还包括S250：根据水击压力波在目标压裂液中的波速确定填充目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

在一些实施例中，勘探现场只在井口处设置了传感器用于采集压力值序列，则步骤S250可以包括如下步骤：

S251：获取在向井筒内输送所述压裂液的输送泵停泵后，井口处的压力值序列。

S252：从所述井口处的压力值序列中确定两个波峰之间的时间差。

S253：按照下列公式计算裂缝的参数：

其中，L为裂缝的参数，v为水击压力波在所述压裂中的波速，t为所述时间差。

上述水击压力波波速确定方法，先针对压力值序列的频率找到最优小波基函数，方法较为简单；采用最优小波基函数对压力值序列进行处理得到细节信号，再采用细节信号计算水击压力波波速，能够充分利用压力值序列中的细节信号，提高目标压裂液中水击压力波波速的准确性，从而提高所确定的裂缝深度的准确性。

在一些实施例中，为了排除实验操作步骤对于测算结果的影响，还在相同工况下重复多次实验以确定水击压力波在目标压裂液中的波速。相同工况是指，管道的材质、长度、环境温度等条件不改变。如图3所示，重复实验的具体步骤包括：

S301：再次获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列。

S302：采用最优小波基函数对再次获取的压力值序列进行处理得到数据序列。

S303：根据数据序列计算水击压力波波速。

从图3和图2可以看出，在工况确定之后，重复实验无需再确定最优小波基函数。

本说明书实施例还提供一种水击压力波波速确定装置，可以用于实现图2所示的水击压力波波速确定方法。如图4所示，该装置包括获取模块10、第一确定模块20、处理模块30和计算模块40。

获取模块10用于获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列。第一确定模块20用于根据压力值序列的频率确定分解压力值序列的最优小波基函数。处理模块30用于采用最优小波基函数对压力值序列进行处理得到数据序列。计算模块40用于根据数据序列计算水击压力波在目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，该水击压力波波速确定装置还包括第二确定模块50，用于根据水击压力波在目标压裂液中的波速确定填充目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

在一些实施例中，第一确定模块20包括第一确定子模块21、第二确定子模块22、分解子模块23和第三确定子模块24。

第一确定子模块21用于根据压力值序列确定水击频率。第二确定子模块22用于采用目标小波基函数对压力值序列进行逐级小波分解得到低频段和高频段，直至分解出的低频段最小且包括水击频率后，确定分解级数。分解子模块23用于根据确定的分解级数采用多种小波基函数对压力值序列进行分解。第三确定子模块24用于根据分解结果从多种小波基函数中确定出分解压力值序列的最优小波基函数。

在一些实施例中，第一确定子模块21包括第四确定子模块211和第五确定子模块212。

第四确定子模块211用于确定压力值序列的时域曲线上相邻两个峰值之间的时间差，并将时间差作为水击周期。第五确定子模块212用于将水击周期的倒数作为水击频率。

在一些实施例中，第一确定子模块21包括转换子模块213和第六确定子模块214。

转换子模块213用于将压力值序列转换至频率域。第六确定子模块214用于将频率域下频谱峰值所对应的频率值作为水击频率。

在一些实施例中，获取模块10包括第一获取子模块11，用于获取填充目标压裂液的管道产生水击压力波的第一位置处的第一压力值序列和第二位置处的第二压力值序列；其中，第一位置和第二位置沿管道延伸方向间隔预定距离。

相应地，处理模块30包括第一处理子模块31，用于采用最优小波基函数对第一压力值序列进行处理得到第一数据序列，采用最优小波基函数对第二压力值序列进行处理得到第二数据序列；计算模块40包括第一计算子模块41，用于根据第一数据序列和第二数据序列计算水击压力波在目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，第一计算子模块41包括第二计算子模块411和第三计算子模块412。

第二计算子模块411用于计算第一数据序列和第二数据序列之间的延迟时间。

第三计算子模块412用于计算预定距离除以延迟时间得到的商，将商作为水击压力波在目标压裂液中的波速。

在一些实施例中，第二计算子模块412包括第四计算子模块4121、第七确定子模块4122和第五计算子模块4123。

第四计算子模块4121用于取k为[-N,N]的多个整数，分别按照以下公式计算第一数据序列和第二数据序列的相关程度：

其中，N为第一数据序列和第二数据序列中数据点的个数，P₁(m)为第一数据序列中第m个数据点，P₂(m+k)为第二数据序列中第m+k个数据点，R₁₂(k)为在第二数据序列相对第一数据序列滞后k个数据点的情况下第一数据序列和第二数据序列的相关程度。

第七确定子模块4122用于从多个整数中确定相关程度取值最大时的k值。

第五计算子模块4123用于按照以下公式计算第一数据序列和第二数据序列之间的延迟时间：

k^*为相关程度取值最大时的k取值，f为压力传感器的采集频率，t为延迟时间。

上述装置具体细节可以参阅图2对应实施例中的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器501和存储器502，其中处理器501和存储器502可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

处理器501可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器501还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器502作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的水击压力波波速确定方法对应的程序指令/模块(例如，图4所示的获取模块10、第一确定模块20、处理模块30、计算模块40和第二确定模块50)。处理器501通过运行存储在存储器502中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据分类，即实现上述方法实施例中的水击压力波波速确定方法。

存储器502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器501所创建的数据等。此外，存储器502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器502可选包括相对于处理器501远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器501。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器502中，当被所述处理器501执行时，执行如图2所示实施例中的水击压力波波速确定方法。

上述电子设备具体细节可以参阅图2对应实施例中的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施方式的某些部分的方法。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施方式描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (10)

1.一种水击压力波波速确定方法，其特征在于，包括：

获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列；

根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数；

采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列；

根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速之后，还包括：

根据水击压力波在所述目标压裂液中的波速确定填充所述目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数，包括：

根据所述压力值序列确定水击频率；

采用目标小波基函数对所述压力值序列进行逐级小波分解得到低频段和高频段，直至分解出的低频段最小且包括所述水击频率后，确定分解级数；

根据确定的分解级数采用多种小波基函数对所述压力值序列进行分解；

根据分解结果从所述多种小波基函数中确定出分解所述压力值序列的最优小波基函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列，包括：

获取填充目标压裂液的管道产生水击压力波的第一位置处的第一压力值序列和第二位置处的第二压力值序列；其中，所述第一位置和所述第二位置沿管道延伸方向间隔预定距离；

相应地，采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列，包括：采用所述最优小波基函数对所述第一压力值序列进行处理得到第一数据序列，采用所述最优小波基函数对所述第二压力值序列进行处理得到第二数据序列；

根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速，包括：根据所述第一数据序列和所述第二数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据序列和所述第二数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速，包括：

计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间；

计算所述预定距离除以所述延迟时间得到的商，将所述商作为水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间，包括：

取k为[-N,N]的多个整数，分别按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度：

其中，N为所述第一数据序列和所述第二数据序列中数据点的个数，P₁(m)为第一数据序列中第m个数据点，P₂(m+k)为第二数据序列中第m+k个数据点，R₁₂(k)为在第二数据序列相对第一数据序列滞后k个数据点的情况下所述第一数据序列和所述第二数据序列的相关程度；

从所述多个整数中确定相关程度取值最大时的k值；

按照以下公式计算所述第一数据序列和所述第二数据序列之间的延迟时间：

k^*为相关程度取值最大时的k取值，f为压力传感器的采集频率，t为延迟时间。

7.一种水击压力波波速确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取填充目标压裂液的管道中产生水击压力波的至少一个位置处的压力值序列；

第一确定模块，用于根据所述压力值序列的频率确定分解所述压力值序列的最优小波基函数；

处理模块，用于采用所述最优小波基函数对所述压力值序列进行处理得到数据序列；

计算模块，用于根据所述数据序列计算水击压力波在所述目标压裂液中的波速。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第二确定模块，用于根据水击压力波在所述目标压裂液中的波速确定填充所述目标压裂液的井筒周围裂缝的深度。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述处理器和所述存储器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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