一种脉冲中子能谱自动稳峰的方法与流程

文档序号:13731021阅读:387来源:国知局

本发明涉及可控中子源能谱测井仪,尤其是一种脉冲中子能谱自动稳峰的方法。



背景技术:

随着安全环保要求越来越高,可控中子源能谱测井仪在石油测井领域的应用逐年增多。将可控中子能谱测井仪器用电缆输送至目的层,地面供电井下中子发生器发射中子,接收器接收能量谱,通过电缆传送至地面,在实际测量过程中,仪器测量的伽玛能谱会因为井温、电缆长度、信号衰减等环境因素发生漂移。目前,解决能谱漂移基本都是采用人工干预,手动调节井下仪器探头电压的方式来进行稳峰。

采用手动调节探头电压来稳谱存在以下几个问题:1、能谱漂移后需要人工得频繁干预;2、手动调节探头电压的过程繁琐、耗时;3、不同的人对峰值认识不同,影响资料准确性。而且人工干预对操作人员就有一定的技术要求,当调节一次探头电压不能达到稳峰时,需要多次调节。如果调试存在误差会影响测试结果,长时间调试延长测试工期,导致测试资料不准确,影响应用效果。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,提供一种脉冲中子能谱自动稳峰的方法,可实现测井仪探头电压控制参数的自整定系统,以及自适应调节实测伽玛能谱的过程,解决人工调节干预调节探头高压的反复、繁琐、耗时的问题。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种脉冲中子能谱自动稳峰的方法,包括以下步骤:

(1)井下仪器标准井谱峰图刻度,得到仪器刻度标准俘获谱峰图,通峰值锁定,得到标准谱的峰位值,氢峰在64道,铁峰在208道;

(2)仪器入井至目的层,通电启动并可正常工作后,地面稳峰启动,进入自适应稳峰。

具体地说,包括以下步骤:

(1)首先进入自适应调节探头高压的子模块,通过找峰,得到实测谱的峰值,判断实测谱和标准谱的峰值差异,以及当前的探头高压值,通过自整定,自动计算出应该下发的探头高压值并下发,此过程循环进行,直至实测俘获谱的氢峰在64道,铁峰在208道;

(2)测井过程中,找到实测谱的峰值,当实测谱的氢峰不在64道、铁峰不在208道,并且实测谱的氢峰偏移量小于正负3道,进入自适应调节实测谱模块;软件自动提取实测俘获谱的氢峰和铁峰峰谷的数据,然后与标准俘获谱进行线性曲线拟合,得到校正系数,通过校正系数对实测俘获谱进行道址修正,得到与标准谱对应的俘获谱数据,再通过线性插值计算出数据;

(3)测井过程中,找到实测谱的峰值,当实测谱的氢峰不在64道、铁峰不在208道,并且实测谱的氢峰偏移量大于等于正负3道,进入自适应调节探头高压的子模块;根据探头高压的变化量和道址变化量的关系,自动计算出应该下发的探头高压值并下发;直至实测俘获谱的氢峰在64道,铁峰在208道。

本发明的有益效果是:改变常规测试仪器手动调整能谱峰值,实现自动调整,使得录取的资料更加规范,资料更加真实,操作更加简洁。自动调整峰值,在现场实际应用过程中大大缩短人工手动稳峰繁琐的现场操作周期,提高测井效率。

附图说明

图1是本发明的脉冲中子能谱自动稳峰的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:

如图1所示,本发明脉冲中子能谱自动稳峰的方法,包括以下步骤:

井下仪器标准井谱峰图刻度,得到仪器刻度标准俘获谱峰图,通峰值程序锁定,得到标准谱的峰位值,氢峰在64道,铁峰在208道。

仪器入井至目的层,通电启动并可正常工作后,地面稳峰软件启动,进入自适应稳峰程序。

首先进入自适应调节探头高压的子模块,通过找峰程序,得到实测谱的峰值,判断实测谱和标准谱的峰值差异,以及当前的探头高压值,软件通过自整定,自动计算出应该下发的探头高压值并下发;此过程循环进行,直至实测俘获谱的氢峰在64道,铁峰在208道。

捕捉峰值:

(1)滤波:对俘获谱数据进行n次多项式最小二乘法拟合光滑,其五点三次光滑公式为:

(2)寻找特征峰:用一阶数值微商法找峰数值微商法就是利用高等数学中的极值原理,即y=f(x),连续函数在极值点的一阶导数为零(对离散函数来说,一阶数值微分为零),而且,导数由负变正为极小值,由正变负则为极大值。因为能谱数据是离散的,所以要用一阶数值微分来求得它的导数谱。我们常用如下的一阶数值微分公式:

(3)自适应调节探头高压:

首先进入自适应调节探头高压的子模块,通过找峰程序,得到实测谱的峰值,判断实测谱和标准谱的峰值差异,以及当前的探头高压值,软件通过自整定,自动计算出应该下发的探头高压值并下发;此过程循环进行,直至实测俘获谱的氢峰在64道,铁峰在208道。

井下仪器在测井之前先进行刻度,获得高压和峰址变化量之间的对应关系,比如h峰在64道时,对应的探头高压是2000,当h峰在60道时,对应的探头高压是1950,通过计算,得到道址变化量和探头高压变化量的比值为(64-60)/(2000-1950)=0.08。在实际测井时,当氢峰的漂移量大于等于正负3道时,找到当前实测谱对应的氢峰,根据计算得到的道址变化量和探头高压的变化量,计算出新的探头高压值,并自动下发。

(4)自适应调节实测谱:

测井过程中,通过找峰程序,找到实测谱的峰值,当实测谱的氢峰不在64道、铁峰不在208道,并且实测谱的氢峰偏移量小于正负3道,程序进入自适应调节实测谱模块。软件自动提取实测俘获谱的氢峰和铁峰峰谷的数据,然后与标准俘获谱进行线性曲线拟合,得到校正系数,通过校正系数对实测俘获谱进行道址修正,得到与标准谱对应的俘获谱数据,再通过线性插值计算出数据。

当实测谱发生漂移,并且氢峰的漂移量小于正负3道时,对实测谱和刻度时提取的标准俘获谱氢峰和铁峰的波谷数据进行曲线拟合,从而得到校正后的谱数据。然后再通过线性插值,计算出最终校正后的谱数据。

测井过程中,通过找峰程序,找到实测谱的峰值,当实测谱的氢峰不在64道、铁峰不在208道,并且实测谱的氢峰偏移量大于等于正负3道,那么程序进入自适应调节探头高压的子模块。根据探头高压的变化量和道址变化量的关系,软件自动计算出应该下发的探头高压值并下发;直至实测俘获谱的氢峰在64道,铁峰在208道。

实测谱数据序列(xi,yi),i=0,1,…,m,m=255。用二次多项式函数拟合这组数据。

设p(x)=a0+a1x+a2x2,作出拟合函数与数据序列的均方误差:

由多元函数的极值原理,q(a0,a1,a2)的极小值满足

整理得二次多项式函数拟合的法方程:

解此方程得到在均方误差最小意义下的拟合函数p(x)。

从而计算出校正后的俘获谱数据。

综上所述,本发明的内容并不局限在上述的实施例中,相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例,但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

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