CN117759231A - 基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻探技术领域,具体为基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法。所述的噪声消除方法为：偏移‑叠加‑消减的方法消除信号中的泵噪声，具体步骤如下：1)将所述的第一道信号MWD信号S1分别偏移τ与2τ时间，形成第二道新的信号S2；2)将第一道信号S1与第三道信号S3相加放大泵噪声信号而削弱MWD信号，形成泥浆泵噪声的信号Noise；3)将第二道信号S2减去形成的泵噪声信号Noise就可以去除S2中的噪声信号。在MWD(测井)遥传系统中，LMS(最小均方)噪声消除方法用于降低单通道数据中的噪声水平，以提高数据质量和可靠性。

Description

基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法

技术领域

本发明涉及钻探技术领域,具体为基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法。

背景技术

随钻测井技术是油气田勘探开发的关键技术之一，井下数据传输是制约随钻测井技术发展的瓶颈，泥浆脉冲遥传信号和深度信号均参杂着大量的环境干扰，开发能够有效滤除这些环境干扰，还原原始信号的处理算法是整个处理单元最大的挑战，具有相当的复杂性。

发明内容

本技术方案所要解决的技术问题为：为了提高MWD传输速率，需要去除残余泵噪声，以提高信号的信噪比。现场一般采用双传感器来去除泵噪声，进而准确探测MWD信号。

为实现以上目的，本发明创造采用的技术方案：基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，包括井底钻具组合、随钻测量仪器、钻杆、方钻杆、方钻杆软管、压力传感器、立管、泥浆泵、脉冲阻尼器和地面系统，泥浆泵为双联泵或者三联泵，泥浆泵上装有脉冲阻尼器，脉冲阻尼器中填充一半容积的氮气，立管上安装有压力传感器，压力传感器同时测量输入的不同的MWD信号与泥浆泵噪声，泥浆泵噪声脉冲信号为n1,n2,n3,之间的时间间隔为τ，所述不同的MWD信号s1,s2,s3,，MWD信号有固定的时间长度，也就是码元时间，噪声消除方法为：偏移-叠加-消减的方法消除信号中的泵噪声，具体步骤如下：

1)将第一道信号MWD信号S1分别偏移τ与2τ时间，形成第二道新的信号S2；

2)将第一道信号S1与第三道信号S3相加放大泵噪声信号而削弱MWD信号，形成泥浆泵噪声的信号Noise；

3)将第二道信号S2减去形成的泵噪声信号Noise就可以去除S2中的噪声信号。

本技术方案的有益效果为：用于减弱泥浆泵活塞引起的压力波动而形成的冲击。随钻测量仪器通过对钻杆中的泥浆流进行阻塞可以产生变化的声波信号，将声波信号进行编码即可将井下测量的数据实时发送到地面上。声波信号传输到地面上后由安装在立管上的压力传感器进行测量。

本技术方案所要解决的技术问题为：目前有很多种MWD数据遥传方法，比如阻断/打开泥浆流通路的低频正脉冲/负脉冲方法，或者最新的通过旋转阀产生高频连续波信号的数据遥传技术。特别地，高频连续波的信噪比一般都比较差，解码之前必须去除噪声。

为实现以上目的，本发明创造采用的技术方案：基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，第一道波形s1为BPSK编码信号与现场提取的泥浆泵噪声的叠加，第二道波形s2为s1偏移τ时间的结果，所述第三道波形s3则为s1偏移了2τ时间，所述第四道波形为s1与s3的叠加，也就是s1与s3相加后除以2，由于泵噪声周期与码元时间的不同，第四道波形加强了噪声而削弱了信号，因此可以作为噪声估计信号Noise1。所述s2信号减去噪声估计信号Noise1可以得到消除泵噪声后的信号Signal1。

所述压力传感器探测到的信号为Sig，则上面求取噪声Noise1和信号Signal1的过程可以总结为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,τ)；

S3＝Shift(Sg,2τ)；

Noise1＝(S1+S3)/2；

Signal1＝S2-Noise1；

其中shift为可以对信号进行时间偏移的函数。

本技术方案的有益效果为：通过单传感器去除噪声，则MWD信号的探测将更容易。码元时间却与泵噪声周期相差很大，因此相加后会放大泵噪声信号而削弱MWD信号，从而形成近乎完全是泥浆泵噪声的信号Noise。用第二道信号s2减去形成的泵噪声信号就可以去除s2中的噪声信号。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：BPSK编码信号的载波频率为10Hz，所述BPSK信号发送的二进制码为[00111101101101010011110110110101]，BPSK信号与泥浆泵噪声相加即可模拟安装在立管上的压力传感器探测到的信号Sig。

本技术方案改进后的有益效果为：将BPSK信号与泥浆泵噪声相加即可模拟安装在立管上的压力传感器探测到的信号。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：所述泥浆泵的周期τ，也就是两个相邻的泵脉冲之间的时间差为615ms，码元时间0.4秒，每个码元包含4个周期载波信号。

本技术方案改进所要解决的技术问题为：如果泥浆泵为双联泵，则泵噪声信号的形状会有所不同。由于双联泵的阀门不可能完全一致，且向前向后排出的流体体积也是不同的，因此泵噪声的不同脉冲之间可能会出现形状不一致，也就是泵噪声脉冲的形状会交替变换。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：第一道信号MWD信号S1还可以偏移2τ时间，具体过程为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,2*τ)；

S3＝Shift(Sg,4*τ)；

Noise2＝(S1+S3)/2；

Signal2＝S2-Noise2。

本技术方案改进后的有益效果为：双联泵的转速为60rpm(revolutions perminute)，则泥浆泵周期τ为500ms，此时偏移500ms进行去噪处理可能会得到较好的结果，当偏移1000ms进行处理时，则会得到最好的结果。

本技术方案改进所要解决的技术问题为：如果泥浆泵为三联泵，由于脉冲阻尼器反射导致的泵噪声削弱对不同泵是不同的，那么对于离阻尼器最近的泵，脉冲阻尼器反射产生的泵噪声削弱程度是最高的。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：将未偏移的信号S1和分别偏移时间τ与2τ的两路信号S2与S3进行进行叠加平均求取噪声信号Noise2，具体过程如下：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,+τ)；

S3＝Shift(Sg,+2τ)；

Noise3＝(S1+S2+S3)/3；

Signal3＝S2-Noise3。

本技术方案改进后的有益效果为：由于脉冲阻尼器发射导致的泵噪声削弱程度的不同，三个相邻噪声脉冲之间的形状是有所区别的，应当采用三倍的泥浆泵周期τ进行泵噪声消除处理。

本技术方案改进所要解决的技术问题为：去除泵噪声的信号Signal4。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：将减去噪声的信号再逆偏移到S2与S3的时刻，然后进行叠加平均，求得最终去除泵噪声的信号Signal4，具体处理过程可以表示为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,+τ)；

S3＝Shift(Sg,+2τ)；

Noise4＝(S1+S2+S3)/3；

Sig1＝S1-Noise4；

Sig2＝Shift((S2,-Noise4),-τ)；

Sig3＝Shift((S3,-Noise4),-2τ)；

Signal4＝(Sig1+Sig2+Sig3)/3。

本技术方案改进所要解决的技术问题为：减少噪声对数据的影响。。

为实现以上目的，本发明创造改进后采用的技术方案：对信号进行了三种不同时间的偏移，然后按照基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法进行处理，具体处理过程为：

S1＝Sig；

S2＝Shift(Sig,+τ)；

S3＝Shift(Sig,+2τ)；

S4＝Shift(Sig,+3τ)；

S5＝Shift(Sig,+4τ)；

Noise5＝(S1+S2+S4+S5)/4；

Signal5＝Sig3-Noise5。

本技术方案改进后的有益效果是通过偏移-叠加-消减的方法消除信号中的泵噪声，从而提高信号的质量和准确性。具体效果包括：

1.去除泵噪声：通过将不同的MWD信号进行偏移和叠加，可以削弱并分离出泵噪声信号，从而减少对信号的干扰。

2.提高信号质量：通过消除泵噪声，可以使得MWD信号更清晰、更稳定，提高数据的准确性和可靠性。

3.改善测量精度：去除泵噪声后，MWD信号的噪声水平降低，可以提高对地下钻探数据的测量精度和解释能力。

4.提升数据解读能力：清晰的MWD信号有助于准确解读地下地质信息，提供更好的钻井决策依据，降低钻井风险。

综上所述，该技术方案可以有效消除泵噪声，提高信号质量和测量精度，为地下钻探提供更可靠的数据支持，从而提高钻井效率和成功率。

附图说明

图1是本发明噪声消除方法的流程图。

图2是本发明钻井平台上的随钻测量示意图。

图3是本发明BPSK编码的信号与泥浆泵噪声示意图。

图4是本发明偏移-叠加-消减的噪声消除方法示意图。

图5是本发明偏移-叠加-消减法处理结果示意图。

图6是本发明偏移-叠加-消减法处理结果偏移时间加倍的示意图。

图7是本发明泥浆泵的双联泵示意图。

图8是本发明泥浆泵的三联泵示意图。

图9是本发明理论模拟得到的三联泵产生的泵噪声信号示意图。

图10是本发明3道波形叠加处理结果示意图。

图11是本发明三种消减结果进行叠加处理示意图。

图12是本发明三种偏移时间示意图。

图13是本发明不同处理方法的相干解码结果。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，是为了提高MWD传输速率，需要去除残余泵噪声，以提高信号的信噪比，包括井底钻具组合(1)、随钻测量仪器(2)、钻杆(3)、方钻杆(4)、方钻杆软管(5)、压力传感器(6)、立管(7)、泥浆泵(8)、脉冲阻尼器(9)和地面系统(10)。

如图2所示：随钻测量(MWD，Measurement While Drilling)仪器(2)通过测量井斜与方位可以为钻头(1a)的钻进方向进行导航，同时它还监控钻井过程中的其他参数，比如钻压，以及井下地层评价的关键参数如自然伽马射线强度等。随钻测量仪器(2)通过对钻杆(2)中的泥浆流进行阻塞可以产生变化的声波信号，将声波信号进行编码即可将井下测量的数据实时发送到地面上。声波信号传输到地面上后由安装在立管(7)上的压力传感器(6)进行测量。

其中，随钻测量仪器(2)是井底钻具组合(BHA，Bottom Hole Assembly)(1)的一部分，井底钻具组合(1)位于钻杆的最下部，包括钻铤、耐磨居中器、扩孔器、钻头(1a)及其接头。泥浆流驱动涡轮发电机即可对包括随钻测量仪器(2)在内的井下钻具组合进行供电。

在钻井平台的地面部分，泥浆泵(8)(正排量泵)用来将泥浆泵入井孔，进行泥浆循环，并将钻头(1a)钻落的钻井碎屑带回到地面。泥浆泵(8)位于钻杆(2)的末端，其后还有一脉冲阻尼器(9)，脉冲阻尼器(9)中的一半容积填充氮气(9a)，用于减弱泥浆泵(8)活塞引起的压力波动而形成的冲击。泥浆泵(8)产生的压力脉冲会向两个方向传播，其一是向立管(7)方向传播，另一个方向则是向脉冲阻尼器(9)传播。向脉冲阻尼器(9)传播的压力脉冲会在阻尼器处被负相位反射，然后再向立管(7)方向传播。可以看出负反射后的压力脉冲与向前传播的压力脉冲两者之间的时间差很小，因此可以相互抵消掉大部分的能量，但是剩余的泥浆泵压力脉冲幅度相比于输入的MWD(2)压力信号还是非常大，尤其当MWD(2)以高比特率发送数据的时候。

为了提高MWD(2)传输速率，需要去除残余泵噪声，以提高信号的信噪比。现场一般采用双传感器来去除泵噪声，进而准确探测MWD(2)信号。然而压力传感器(6)的安装会消耗较多的时间，同时攀爬到立管(7)顶部安装传感器也有一定危险性。因此如果可以仅通过单传感器去除噪声，则MWD(2)信号的探测将更容易。

目前有很多种MWD数据遥传方法，比如阻断/打开泥浆流通路的低频正脉冲/负脉冲方法，或者最新的通过旋转阀产生高频连续波信号的数据遥传技术。特别地，高频连续波的信噪比一般都比较差，解码之前必须去除噪声。

如图3所示：显示了典型的泥浆泵噪声与BPSK编码信号，信噪比设定为-20dB。BPSK编码信号的载波频率为10Hz，码元时间0.4秒，每个码元包含4个周期载波信号，BPSK信号发送的二进制码为[00111101101101010011110110110101]。

其中，泵噪声信号是周期性的，这是因为泥浆泵是以固定的转速运行。将BPSK信号与泥浆泵噪声相加即可模拟安装在立管上的压力传感器探测到的信号。泥浆泵的周期τ，也就是两个相邻的泵脉冲之间的时间差，这里设置为615ms。

如图3所示:安装在立管上的压力传感器同时测量输入的MWD信号与泥浆泵噪声，其中泥浆泵噪声脉冲n1,n2,n3,…之间的时间间隔为τ，而不同的MWD信号s1,s2,s3,…则都有固定的时间长度，也就是码元时间。

具体信号组成噪声消除的方法如图4所示：偏移-叠加-消减的方法消除信号中的泵噪声，将图4中的第一道信号分别偏移τ与2τ时间，形成第二道新的信号。再将第一道信号s1与第三道信号s3相加，由于泵噪声的周期为τ，而码元时间却与泵噪声周期相差很大，因此相加后会放大泵噪声信号而削弱MWD信号，从而形成近乎完全是泥浆泵噪声的信号Noise。用第二道信号s2减去形成的泵噪声信号就可以去除s2中的噪声信号。

图5显示了采用图3的方法处理得到的结果，其中第一道波形s1为BPSK编码信号与现场提取的泥浆泵噪声的叠加，第二道波形s2为s1偏移τ时间的结果，第三道波形s3则为s1偏移了2τ时间，第四道波形为s1与s3的叠加，也就是s1与s3相加后除以2，由于泵噪声周期与码元时间的不同，第四道波形加强了噪声而削弱了信号，因此可以作为噪声估计信号Noise1。将s2信号减去噪声估计信号Noise1可以得到消除泵噪声后的信号Signal1。

假设传感器探测到的信号为Sig，则上面所述的求取噪声Noise1和信号Signal1的过程可以总结为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,τ)；

S3＝Shift(Sg,2τ)；

Noise1＝(S1+S3)/2；

Signal1＝S2-Noise1；

其中shift为可以对信号进行时间偏移的函数。

如图6所示：可以看出与图4的处理结果基本一致，还可以将未偏移的信号S1和分别偏移时间τ与2τ的两路信号S2与S3进行进行叠加平均求取噪声信号Noise2，具体过程为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,2*τ)；

S3＝Shift(Sg,4*τ)；

Noise2＝(S1+S3)/2；

Signal2＝S2-Noise2。

如图7所示：如果泥浆泵为双联泵，则泵噪声信号的形状会有所不同。它主要由可以双向作用的一个圆筒(8a)和一个活塞(8b)组成。当活塞杆(8e)向前推动活塞(8b)时，活塞(8b)前方的泄流阀(8c)和后面的进流阀(8d)打开，而活塞(8b)前方的进流阀(8d)和后面的泄流阀(8c)则保持关闭，这样活塞(8b)就能将其前方的流体从活塞(8b)前面的泄流阀(8c)排出，而活塞(8b)后面的进流阀(8d)则可以吸入流体。当活塞杆推动活塞(8b)向后运动时，则活塞(8b)前方的泄流阀(8c)和后面的进流阀(8d)关闭，而活塞(8b)前方的进流阀(8d)和后面的泄流阀(8c)则打开，活塞(8b)就能将其后方的流体从活塞(8b)后面的泄流阀(8c)排出，而活塞(8b)前面的进流阀(8d)则可以吸入流体。

其中，由于双联泵的阀门不可能完全一致，且向前向后排出的流体体积也是不同的，因此泵噪声的不同脉冲之间可能会出现形状不一致，也就是泵噪声脉冲的形状会交替变换。即使两个连续的泵噪声脉冲开起来几乎一致，但仔细观察也能够发现两者的不同。如果双联泵的转速为60rpm(revolutions per minute)，则泥浆泵周期τ为500ms，此时偏移500ms进行去噪处理可能会得到较好的结果，但是如果偏移1000ms进行处理则会得到最好的结果。

如图8所示，如果泥浆泵为三联泵，它主要由曲轴(82)驱动的三个泵组成，包括包括发动机(81)、曲轴(82)、泄流阀(8c)、进流阀(8d)、立管(7)、连杆(83)、泵1(86)、泵2(85)、泵3(84)，曲轴(82)转动一次会产生三个脉冲。如果泵的转速为60rpm，那么就会产生3Hz的脉冲噪声。从图7中可以看出三个泵与脉冲阻尼器之间的距离是不同的，那么由于脉冲阻尼器反射导致的泵噪声削弱对不同泵是不同的，特别地，对于离阻尼器最近的泵，脉冲阻尼器反射产生的泵噪声削弱程度是最高的。

假设图8中泵1(86)与脉冲阻尼器之间的距离为1.5米，相邻两个泵之间的距离为0.3米，那么理论模拟得到的三联泵的泵噪声信号如图9所示，由于脉冲阻尼器发射导致的泵噪声削弱程度的不同，三个相邻噪声脉冲之间的形状是有所区别的。在这种情况下，应当采用三倍的泥浆泵周期τ进行泵噪声消除处理。

如图10所示：3道波形叠加的偏移-叠加-消减法处理结果显示了一种新的处理方式，此时将未偏移的信号S1和分别偏移时间τ与2τ的两路信号S2与S3进行进行叠加平均求取噪声信号Noise2，具体过程如下：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,+τ)；

S3＝Shift(Sg,+2τ)；

Noise3＝(S1+S2+S3)/3；

Signal3＝S2-Noise3；

注意，这种方法会导致S2中包含的有用信号会被削弱三分之一。

如图11所示：显示了另一种处理方法，此时将减去噪声的信号再逆偏移到S2与S3的时刻，然后进行叠加平均，求得如图所示的最终去除泵噪声的信号Signal4，具体处理过程可以表示为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,+τ)；

S3＝Shift(Sg,+2τ)；

Noise4＝(S1+S2+S3)/3；

Sig1＝S1-Noise4；

Sig2＝Shift((S2,-Noise4),-τ)；

Sig3＝Shift((S3,-Noise4),-2τ)；

Signal4＝(Sig1+Sig2+Sig3)/3。

如图12所示：泵噪声去除方法则是对信号进行了三种不同时间的偏移，然后按照图5所示的方法进行处理，具体处理过程为：

S1＝Sig；

S2＝Shift(Sig,+τ)；

S3＝Shift(Sig,+2τ)；

S4＝Shift(Sig,+3τ)；

S5＝Shift(Sig,+4τ)；

Noise5＝(S1+S2+S4+S5)/4；

Signal5＝Sig3-Noise5。

图13显示了对图5、图6、图10、图11、图12处理得到的去除泵噪声后的信号进行相干解码的结果。相干解码是指用载波信号与去除泵噪声的信号进行相乘，然后在每个码元时间内对乘积结果求和，如果载波信号与去除泵噪声信号的相位相同，则求和结果为正，反之则为负。图中第一道波形为原始BPSK信号解码后的结果，其他则为去除泵噪声后信号的解码结果。可以看出，所有处理结果都能得到正确的解码结果。注意，由于时间偏移，此时解码是从1s的时刻开始的，这在现场是可以容忍的信号损失。

在工作的时候，安装在立管(7)上的压力传感器(6)可以测量叠加后的MWD(2)信号与泵噪声信号，由于正排量泵的泥浆泵(8)转速恒定，泵噪声信号比较稳定，时域上表现为周期性的尖峰脉冲。泵噪声可以通过对多次时间偏移后的信号进行平均后获得，时间偏移量为泥浆泵噪声周期的倍数，此时MWD(2)信号被极大削弱。然后从原始信号中减去求得的泵噪声信号，就可以得到MWD(2)信号。如果泥浆泵(8)是双联泵或者三联泵，泥浆泵(8)噪声的周期与泵的转动周期一致，如果泥浆泵转速为60rpm，则双联泵1s内会产生两个压力脉冲，三联泵则是三个压力脉冲。

本发明所采用的方法具有以下优势:在MWD测井遥传系统中，采用LMS最小均方噪声消除方法用于降低单通道数据中的噪声水平，以提高数据质量和可靠性。其主要作用包括以下几个方面：

1.噪声抑制：可以抑制信号中的噪声成分。它能够根据实时的噪声环境对信号进行自适应处理，将噪声部分减少到最低限度，从而提高信号的清晰度和可靠性。

2.信号增强：增强信号的强度和清晰度。它能够有效地抑制噪声成分，使信号更加突出，从而更容易提取出有用的信息。

3.数据恢复：在受到噪声污染的情况下，LMS噪声消除方法可以恢复信号的原始特征。尽可能地还原信号的原始形态，减少噪声对数据的影响。

总的来说，LMS噪声消除方法在MWD遥传系统中的作用是通过自适应滤波器对单通道数据进行处理，降低噪声水平，提高信号质量，从而增强数据的可靠性和准确性。这对于测井数据的解释、分析和应用具有重要意义。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：包括井底钻具组合、随钻测量仪器、钻杆、方钻杆、方钻杆软管、压力传感器、立管、泥浆泵、脉冲阻尼器和地面系统，所述的泥浆泵为双联泵或者三联泵，所述的泥浆泵上装有脉冲阻尼器，所述的脉冲阻尼器中填充一半容积的氮气，所述的立管上安装有压力传感器，所述的压力传感器同时测量输入的不同的MWD信号与泥浆泵噪声，所述的泥浆泵噪声脉冲信号为n1,n2,n3,之间的时间间隔为τ，所述不同的MWD信号s1,s2,s3,，所述的MWD信号有固定的时间长度，也就是码元时间，所述的噪声消除方法为：偏移-叠加-消减的方法消除信号中的泵噪声，具体步骤如下：

1)将所述的第一道信号MWD信号S1分别偏移τ与2τ时间，形成第二道新的信号S2；

2)将第一道信号S1与第三道信号S3相加放大泵噪声信号而削弱MWD信号，形成泥浆泵噪声的信号Noise；

3)将第二道信号S2减去形成的泵噪声信号Noise就可以去除S2中的噪声信号。

2.基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的第一道波形s1为BPSK编码信号与现场提取的泥浆泵噪声的叠加，所述的第二道波形s2为s1偏移τ时间的结果，所述第三道波形s3则为s1偏移了2τ时间，所述第四道波形为s1与s3的叠加，也就是s1与s3相加后除以2，由于泵噪声周期与码元时间的不同，第四道波形加强了噪声而削弱了信号，因此可以作为噪声估计信号Noise1。所述s2信号减去噪声估计信号Noise1可以得到消除泵噪声后的信号Signal1，所述压力传感器探测到的信号为Sig，则上面所述的求取噪声Noise1和信号Signal1的过程可以总结为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,τ)；

S3＝Shift(Sg,2τ)；

Noise1＝(S1+S3)/2；

Signal1＝S2-Noise1；

其中shift为可以对信号进行时间偏移的函数。

3.根据权利要求2所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的BPSK编码信号的载波频率为10Hz，所述BPSK信号发送的二进制码为[0 0 1 1 1 1 0 1 10 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1]，所述的BPSK信号与泥浆泵噪声相加即可模拟安装在立管上的压力传感器探测到的信号Sig。

4.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述泥浆泵的周期τ，也就是两个相邻的泵脉冲之间的时间差为615ms，所述的码元时间0.4秒，每个码元包含4个周期载波信号。

5.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的第一道信号MWD信号S1还可以偏移2τ时间，具体过程为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,2*τ)；

S3＝Shift(Sg,4*τ)；

Noise2＝(S1+S3)/2；

Signal2＝S2-Noise2。

6.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的方法还可以将未偏移的信号S1和分别偏移时间τ与2τ的两路信号S2与S3进行进行叠加平均求取噪声信号Noise2，具体过程如下：

S1＝Sg

S2＝Shift(Sg,+τ)

S3＝Shift(Sg,+2τ)

Noise3＝(S1+S2+S3)/3

Signal3＝S2-Noise3。

7.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的方法还可以将减去噪声的信号再逆偏移到S2与S3的时刻，然后进行叠加平均，求得最终去除泵噪声的信号Signal4，具体处理过程可以表示为：

S1＝Sg；

S2＝Shift(Sg,+τ)；

S3＝Shift(Sg,+2τ)；

Noise4＝(S1+S2+S3)/3；

Sig1＝S1-Noise4；

Sig2＝Shift((S2,-Noise4),-τ)；

Sig3＝Shift((S3,-Noise4),-2τ)；

Signal4＝(Sig1+Sig2+Sig3)/3。

8.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的方法还可以对信号进行三种不同时间的偏移，然后按照基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法具体处理过程为：

S1＝Sig；

S2＝Shift(Sig,+τ)；

S3＝Shift(Sig,+2τ)；

S4＝Shift(Sig,+3τ)；

S5＝Shift(Sig,+4τ)；

Noise5＝(S1+S2+S4+S5)/4；

Signal5＝Sig3-Noise5。

9.根据权利要求1所述的基于时间偏移单通道数据噪声消除的方法，其特征在于：所述的方法处理得到的去除泵噪声后的信号进行相干解码求结果，所述的相干解码是指用载波信号与去除泵噪声的信号进行相乘，然后在每个码元时间内对乘积结果求和，当载波信号与去除泵噪声信号的相位相同，则求和结果为正，反之则为负。