CN117908118A - 基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关设备，该方法包括获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别，通过尾波分析可以准确的确定随钻地震尾波在局部岩体中的传播波速，从而可以通过该传播速度精确的识别岩体的不连续面。
Description
技术领域
本申请涉及岩体勘察技术领域，尤其涉及一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置。
背景技术
准确地识别钻孔钻进过程中的岩体结构至关重要，因为它提供了有关地下条件的宝贵信息。这些信息可以应用于设计和建造隧道、基础设施和采矿作业等各种工程项目中。目前相关技术中，一种方法是直接通过从钻孔中提取出岩体的岩屑或岩心进行地质结构分析，但是这种方法，单次转孔检测的范围较小，很难做到区域性的深部岩体结构面的准确评价。另一种方法是监测钻杆的钻进参数，如钻进速度、扭矩和钻头荷重等，从而可以间接提供有关钻进过程中遇到的岩石特性和结构变化的信息，但是，这种方法除了检测范围较小，而且容易忽略岩体的细微变化，检测精度较低。综上所述，目前相关技术中识别岩体结构的精度较低。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置。
基于上述目的，本申请提供了一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，包括：
获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；
基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；
基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；
其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上。
基于同一发明构思，本申请示例性实施例还提供了一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别装置，包括：
获取模块，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；
确定模块，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；
识别模块，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；
其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上。
相应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法。
基于同一发明构思，本申请示例性实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的界面转场动画的生成方法。
从上面所述可以看出，本申请提供的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关设备，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上，通过尾波分析可以准确的确定随钻地震尾波在局部岩体中的传播波速，从而可以通过该传播速度精确的识别岩体的不连续面，而且由于尾波是由震源在介质中的多次散射和反射产生，因此，通过尾波信号分析来识别岩体内部的结构，对岩体介质的微小变化更加的敏感，从而进一步提高了岩体结构识别的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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的实施例，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为本申请实施例的一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法的流程示意图；
图2为本申请实施例的一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法的应用场景的示意图；
图3为本申请实施例的一种地震波信号的示意图；
图4为本申请实施例的一种不同钻进深度的地震波信号的全波形信号的示意图；
图5a为本申请实施例的第一种两个相邻地震波信号对比的示意图；
图5b为本申请实施例的第三种两个相邻地震波信号对比的示意图；
图5c为本申请实施例的第三种两个相邻地震波信号对比的示意图；
图6为本申请实施例的一种随钻地震尾波的真实传播速度与识别传播速度对比的示意图；
图7为本申请实施例的一种沿着钻孔方向岩体纵波波速分布的示意图；
图8为本申请实施例的一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别装置的结构示意图；
图9为本申请实施例的一种具体的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解的是，在使用本申请中各个实施例的技术方案之前，均会通过恰当的方式对所涉及的个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户，并获得用户的授权。
例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确的提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主的选择是否向执行本申请技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。
作为一种可选的但非限定的实现方式，响应于接受到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。
可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本申请的实现方式构成限定，其他满足相关法律法规的方式也可应用于本申请的实现方式中。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
如背景技术所述，目前相关技术中，一种方法是直接通过从钻孔中提取出岩体的岩屑或岩心进行地质结构分析，但是这种方法，单次转孔检测的范围较小，很难做到区域性的深部岩体结构面的准确评价。另一种方法是监测钻杆的钻进参数，如钻进速度、扭矩和钻头荷重等，从而可以间接提供有关钻进过程中遇到的岩石特性和结构变化的信息，但是，这种方法除了检测范围较小，而且，这种方法识别到的钻进过程中的岩体结构并不总是直截了当的，因为某些岩石构造可能表现出类似的特征或细微的变化，而通过监测钻杆的钻进参数容易忽略岩体的细微变化，检测精度较低。综上所述，目前相关技术中识别岩体结构的精度较低。
为解决上述问题，本申请实施例提出了一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，通过对钻杆钻进岩体过程中产生的地震波进行尾波干涉分析，对单位进尺(预设震源间距)的岩石中尾波的传播波速进行估算，根据估算速度的变化可以高精度的识别岩体的不连续面。
参考图1，为本申请实施例的一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S101，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号。
具体实施时，在对岩体的转孔过程中，钻杆会在岩体中产生地震波信号，一般情况下会将钻杆在岩体内的端点即转头的位置确定为地震源信号的震源。参考图2，其中，001表示被转孔的代价检测岩体，002表示设置在岩体001外表面的地震检波器，该地震检波器主要用于采集地震波信号。可选的，该地震检波器002可以设置在岩体外表面靠近钻杆的位置，或者设置在岩体的掌子面上。考虑到本申请实施例中，随钻冲击震源产生的振动约为800Hz左右，所以为了提高准确度可以选取高频的宽频带地震检波器。003表示钻杆，可选的，钻杆的总长度一般可以通过多根钻杆进行拼接，从而保证转孔的深度，钻杆的头部005表示地震波震源的位置，可选的，随着钻杆的不断深入，震源005的位置也随着钻杆的位置发生变化。004表示转机，主要用于为钻杆提供动力。可选的，在一些实施例中，在本申请实施例具体的实施现场，还包括激光测距仪以及随钻测试短接等其他设备，激光测距仪主要用于检测钻杆深入岩体的距离，随钻测试短接主要用于检测钻杆在转孔过程中的一些随钻参数，用于辅助进行一些测试判断。在一些实施例中，激光测距仪器将实时监测钻杆钻进深度，配合随钻测试短接中的姿态传感器，在主机上实时显示当前的钻进位置，也即冲击钻震源的实时位置。
在一些实施例中，通过地震检波器采集到的钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号为连续的地震波信号，且该连续的地震波信号包括多段地震波信号，一般情况下，震源每次震动均对应一段地震波信号，而每段地震波信号均可以根据到达地震检波器的时间可以分成直达波(初至波)、反射波和后续到达的尾波，例如，当随钻冲击震源产生的振动约为800Hz左右时，每段地震波信号的长度为80ms，其中40ms以后的波形均可为视为信号的尾波部分，为了更好的对尾波进行缝隙，在一些实施例中可以选取(60ms,80ms)作为给定时间窗口(t1，t2)进行信号的尾波分析。参考图3，为本申请实施例的一种地震波信号的示意图，其中，图3中从上到下第一道信号波为沿钻杆传播的地震波信号，可选的，该信号可以通过安装在钻杆的低端(与动力头的连接处)的随钻测试短接来获得。第二、三道信号均为在隧道围岩(待识别岩体)中传播的地震波信号。可以看到，图3中的每道信号均包括连续的两段信号，每段信号按照到达时间均可以分成直达波、反射波和尾波。
在一些实施例中，为了能够准确的确定尾波信号在局部岩体中的传播速度，需要获取间隔预设震源间距的两段尾波信号，即第一尾波信号和第二尾波信号。需要说明的是，由于转杆不断的深入岩体中，因此，震源相对于地震检波器的位置也不断发生变化，而不同时刻采集到的地震波信号相当于震源间隔了这段时间钻杆钻入的距离，例如，某个时刻先采集了一段地震波信号，然后转杆转入了0.2米时又采集了一段地震波信号，则这两段地震波信号的震源间距为0.2米。而本申请的第一尾波信号和第二尾波信号相当于震源间隔了预设震源间距的两段震动信号的尾波信号，即在获取第一尾波信号和第二尾波信号先获取震源间隔预设震源间距的第一震源信号和第二震源信号，然后在第一震源信号和第二震源信号分别获取第一尾波信号和第二尾波信号。可选的，预设震源间距即获取两段尾波信号震源的预设间距，具体数值可以根据需要进行设置，对此不做限定，考虑到，本申请实施例中，由于随钻冲击震源产生的振动约为800Hz左右，为了保证识别精度，可以将预设震源间距设置为0.1米。
参考图4，为本申请实施例的一种不同钻进深度的地震波信号的全波形信号的示意图，其中，图4的横坐标表示地震波信号的序列号，即图4中包括了5道地震波信号的全波形信号，且每道信号均对应钻杆转入的不同深度，即5道地震波信号的震源距离地震检波器的距离均不同。图4中的纵坐标表示地震波信号到达的时间，图4中每道信号的长度大约为80ms。
S102，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速。
具体实施时，在得到第一尾波信息号和第二尾波信号后，就可以根据第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速。
参考图5a至图5c，为间隔了预设震源间距的两道震动波信号的多个对比图，其中，虚线信号波表示震源移动前的震动波，实线信号波表示震源移动后的震动波，由图5a可以看出，两道信号整体极为相似，但在具体的初至波和尾波的对比中发现，两道信号存在着相位上的差异。但是在初始波中，两道信号的初始到达时间相同，即图5b中从左到右的第一个波动拐点完全重合，这导致无法通过两道信号到达的时间的差异来计算出震动波在岩体中的速度，但是，在图5c对应的尾波中，有两道信号的尾波存在相位差异，这种相位差异与尾波信号的方差有关，而震源与地震检波器(接收器)的距离和方差(不一致的相位扰动)有关，且由于随钻地震波监测中接收器位置不变，相邻道震源移动的间距(预设震源间距)也与方差有关，因此，可以通过尾波分析来判断出尾波在岩体中的传播速度。
为了准确的确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速，在一些实施例中，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速，具体包括：确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的最大相关系数，其中，该最大相关系数与随钻地震尾波的方差相关，然后基于所述最大相关系数确定所述随钻地震尾波的方差；基于所述方差及所述预设震源间距确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速。
在一些实施例中，确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的最大相关系数，具体包括：
通过相关系数计算公式确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数；
从所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数中确定所述最大相关系数；
其中，所述相关系数计算公式为：
其中，uunp(t)表示所述第一尾波信号，uper(t[1+∈])表示所述第二尾波信号，R表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数，(t1,t2)表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号对应的时间窗口。
在一些实施例中，通过以下公式确定所述随钻地震尾波的方差：
其中，所述Rmax表示所述最大相关系数，表示户尾波波形中的主要均方频率，表示所述随钻地震尾波的方差。
在一些实施例中，通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为只接收纵波的纵波地震检波器。
需要说明的是，当地震检波器为只接收纵波的纵波地震检波器时，尾波信号中只存在纵波速度，因此可以相对于在二维声学介质中确定方差与纵波速度的关系。
在一些实施例子中，随钻地震尾波的方差与预设震源间距的关系式为：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，β表示所述随钻地震尾波的横波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为同时接收纵波和横波的地震检波器。
考虑到，在通过随钻地震尾波的传播波速来识别岩体的不连续面时，只需要单独确定纵波波速或横波波速中的一种波速就可以准确的识别出不连续面，而且，纵波波速和横波波速一般存在倍数关系，因此，为了能够提高运算效率，在一些实施例中，可以通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为同时接收纵波和横波的地震检波器，所述纵波波速为所述横波波速的二倍。需要说明的是，在一些实施例中，还可以假设纵波波速和横波波速的其他倍数关系，进而对上述随钻地震尾波的方差与预设震源间距的关系式进行化简，以便于确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速。
参考图6，为本申请实施例的一种随钻地震尾波的真实传播速度与识别传播速度对比的示意图，其中，图6的横坐标表示尾波的传播速度，单位为秒每秒(m/s),纵坐标表示各个尾波对应的震源距离，300对应15米的距离。图6中的“*”表示随钻地震尾波的识别传播速度，曲线表示随钻地震尾波的真实传播速度，可以看到二者几乎完全吻合，进一步说明了本申请上述实施例中，确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速的准确性。
S103，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别。
具体实施时，在得到随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速后，就可以根据该传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别，可选的，一般当随钻地震尾波在某个局部岩体中的传播速度较低时，则说明该局部岩体中存在不连续面。
需要说明的是，随钻地震尾波指钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号中的尾波信号，其中，上述实施例中的第一尾波信号和第二尾波信号均属于随钻地震尾波。随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速一般指钻地震尾波在局部岩体中的平均传播速度。
在一些实施例中，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别，具体包括：
响应于所述传播波速小于预设传播速度，确定所述预设震源间距对应的局部岩体中存在岩体不连续面。
具体实施时，当确定所述传播波速小于预设传播速度时，确定所述预设震源间距对应的局部岩体中存在岩体不连续面。可选的，在一些实施例中，也可以先计算出多个上述传播波速，然后将多个上述传播波速按照从大到小的顺序排序，然后将排序在倒数50％的传播波速确定为目标传播波速，并将目标传播波速对应的局部岩体确定为存在岩体不连续面的局部岩体。
参考图7，为一种沿着钻孔方向岩体纵波波速分布的示意图，图7中的颜色代表岩体纵波波速的高低，单位为米每秒，岩体不连续面表现为低速体，即图7中的深黑色部分大部分对应着不连续面。
本申请提供的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上，通过尾波分析可以准确的确定随钻地震尾波在局部岩体中的传播波速，从而可以通过该传播速度精确的识别岩体的不连续面，而且由于尾波是由震源在介质中的多次散射和反射产生，因此，通过尾波信号分析来识别岩体内部的结构，对岩体介质的微小变化更加的敏感，从而进一步提高了岩体结构识别的精确度。
此外，采用本申请实施例的方法，相比于传统随钻地震波测试方法，可以通过掌子面上的一个地震检波器识别岩体不连续面，在实际操作中更加便捷，具有可操作性，而且在掌子面上较少的操作和安装设备保证了测试安全。由于尾波是地震波在围岩介质中经过多次散射的结果，对介质有更多的重复采样，所以其对介质性质的微小变化更为敏感，可以识别直达波所不能识别的介质的微小变化，对识别微小的岩体不连续面具有更大优势。相比传统的层析成像和速度反演方法，尾波分析直接量测的真实速度，而不是层析反演出来的相对视速度。对于识别岩性和岩体不连续面的填充情况更加有利。
需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别装置。
参考图8，所述基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别装置，包括：
获取模块201，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；
确定模块202，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；
识别模块203，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；
其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上。
在一些实施例中，所述确定模块包括：
相关系数模块，用于确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的最大相关系数；
方差模块，用于基于所述最大相关系数确定所述随钻地震尾波的方差；
波速模块，用于基于所述方差及所述预设震源间距确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速。
在一些实施例中，所述相关系数模块，具体用于：
通过相关系数计算公式确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数；
从所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数中确定所述最大相关系数；
其中，所述相关系数计算公式为：
其中，uunp(t)表示所述第一尾波信号，uper(t[1+∈])表示所述第二尾波信号，R表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数，(t1,t2)表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号对应的时间窗口。
在一些实施例中，所述方差模块，具体用于通过以下公式确定所述随钻地震尾波的方差：
其中，所述Rmax表示所述最大相关系数，表示户尾波波形中的主要均方频率，表示所述随钻地震尾波的方差。
在一些实施例中，所述速度模块，具体用于通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为只接收纵波的纵波地震检波器。
在一些实施例中，所述速度模块，具体还用于通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为同时接收纵波和横波的地震检波器，所述纵波波速为所述横波波速的二倍。
在一些实施例中，所述识别模块，具体用于：
响应于所述传播波速小于预设传播速度，确定所述预设震源间距对应的局部岩体中存在岩体不连续面。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法。
图9示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种计算机程序产品，其包括计算机程序。在一些实施例中，所述计算机程序由一个或多个处理器执行以使得所述处理器执行上述实施例所述的界面转场动画的生成方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法，其特征在于，包括：
获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；
基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；
基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；
其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速，具体包括：
确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的最大相关系数；
基于所述最大相关系数确定所述随钻地震尾波的方差；
基于所述方差及所述预设震源间距确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的最大相关系数，具体包括：
通过相关系数计算公式确定所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数；
从所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数中确定所述最大相关系数；
其中，所述相关系数计算公式为：
其中，uunp(t)表示所述第一尾波信号，uper(t[1+∈])表示所述第二尾波信号，R表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号的相关系数，(t1,t2)表示所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号对应的时间窗口。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述随钻地震尾波的方差：
其中，所述Rmax表示所述最大相关系数，表示户尾波波形中的均方频率，/>表示所述随钻地震尾波的方差。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为只接收纵波的纵波地震检波器。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式来确定所述尾波信息在所述预设震源间距对应的岩体的传播波速：
其中，表示所述随钻地震尾波的方差，α表示所述随钻地震尾波的纵波波速，r表示所述预设震源间距，所述地震检波器为同时接收纵波和横波的地震检波器，所述纵波波速为所述横波波速的二倍。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别，具体包括：
响应于所述传播波速小于预设传播速度，确定所述预设震源间距对应的局部岩体中存在岩体不连续面。
8.一种基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别装置，其特征在于，包括：
获取模块，获取钻杆钻进待识别岩体过程中产生的地震波信号，并从所述地震波信号中确定间隔预设震源间距的第一尾波信号和第二尾波信号；
确定模块，基于所述第一尾波信息号和所述第二尾波信号确定随钻地震尾波在所述预设震源间距对应的局部岩体中的传播波速；
识别模块，基于所述传播波速对所述待识别岩体的不连续面进行识别；
其中，所述地震波信号通过地震检波器获得，所述地震检波器设置在所述待识别岩体的外表面上。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311708144.8A CN117908118A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311708144.8A CN117908118A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置 |
Publications (1)
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| CN117908118A true CN117908118A (zh) | 2024-04-19 |
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Family Applications (1)
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| CN202311708144.8A Pending CN117908118A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 基于随钻地震波尾波的岩体不连续面识别方法及相关装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117908118A (zh) |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311708144.8A patent/CN117908118A/zh active Pending
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