本发明涉及石油勘探领域，尤其涉及一种随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法与装置。
背景技术：
在油气田勘探、开发过程中，钻井之后需要进行测井，从而使工作人员对井下的油气储藏情况进行及时了解，以便后续对油田的开采。
现有的核磁共振测井方法一般都是通过核磁共振探测装置的探头内的磁体形成静磁场，射频天线向被测物发射射频磁场脉冲、采集回波信号信号，进而根据采集到的回波信号，通过直接测量被测物体中的氢核的密度以及流体分子驰豫特性对贮存在被测物内的各成分进行分析。
但是，采用上述方法进行测井时，由于在信号测量过程中，测量仪器可能会做出剧烈的不规则运动，因此，导致仪器形成静磁场的极化区域与被测区域不一致，从而导致获取到的回波信号极具衰减，进而导致后续对回波信号的反演结果不准确。
技术实现要素：
本发明提供一种随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法与装置，用于解决现有技术中由于测量仪器做出剧烈的不规则运动而导致获取到的回波信号极具衰减，进而导致后续对回波信号的反演结果不准确的技术问题。
本发明的第一个方面是提供一种随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法，包括：
获取测井仪器探头移动的瞬时加速度；
针对每一预设的重聚脉冲间隔时间，根据所述瞬时加速度与预设的测量参数计算所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量；
判断所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量是否大于预设的标准偏移量；
若是，则删除所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号，并通过预设的信号补偿方法重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
本发明的另一个方面是提供一种随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置，包括：
瞬时加速度获取模块，用于获取测井仪器探头移动的瞬时加速度；
移动偏移量计算模块，用于针对每一预设的重聚脉冲间隔时间，根据所述瞬时加速度与预设的测量参数计算所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量；
判断模块，用于判断所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量是否大于预设的标准偏移量；
补偿模块，用于若是，则删除所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号，并通过预设的信号补偿方法重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
本发明提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法与装置，通过获取测井仪器探头移动的瞬时加速度，并通过该瞬时加速度与预设的测量参数确定测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量，根据判断移动偏移量是否在预设的范围内，若不在预设的范围内，则将当前重聚脉冲间隔时间内采集到的回波信号删除，并通过预设的信号补偿方法重新构造当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号，从而能够提高采集到的回波信号的真实性以及信号强度，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的回波信号产生示意图；
图3为本实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时回波信号产生示意图；
图4为本发明实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时产生的偏移示意图；
图5为本发明实施例一提供的测井仪器静止时采集的回波信号的示意图；
图6为本发明实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时采集的回波信号的示意图；
图7为发明实施例一提供的删除回波信号的示意图；
图8为发明实施例一提供的补偿回波信号的示意图；
图9为本发明实施例二提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置的结构示意图。
附图标记：
1-极化区域；2-待测区域。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便说明，放大或者缩小了不同层和区域的尺寸，所以图中所示大小和比例并不一定代表实际尺寸，也不反映尺寸的比例关系。
图1为本发明实施例一提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法的流程示意图；图2为本发明实施例一提供的回波信号产生示意图；图3为本实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时回波信号产生示意图；图4为本发明实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时产生的偏移示意图；图5为本发明实施例一提供的测井仪器静止时采集的回波信号的示意图；图6为本发明实施例一提供的测井仪器发生剧烈移动时采集的回波信号的示意图；图7为发明实施例一提供的删除回波信号的示意图；图8为发明实施例一提供的补偿回波信号的示意图，如图1至图8所示，所述方法包括：
步骤101、获取测井仪器探头移动的瞬时加速度。
在本实施方式中，由于随钻核磁共振测井仪器随钻具深入井下，在钻具钻井过程中实现对脉冲信号的发射以及回波信号的采集，如图2所示，图形的外侧椭圆为测井仪器产生的极化区域1，图形内部黑色的部分则为待测区域2，可见，正常情况下，待测区域2往往落在极化区域1中，因此，采集到的回波信号往往频率与幅度都较大，后续根据采集的回波信号进行的分析结果也更为准确。而在实际应用中，如图3-图4所示，钻具在井下的运动过程中可能会出现剧烈的震动，从而导致待测区域2可能没有出现在极化区域1内，或者待测区域2与极化区域1的重合部分较小，因此，此时采集到的回波信号往往频率与幅度较低，从而后续根据采集的回波信号进行的分析结果也不够准确，会给后续的开采工作带来不便。因此，为了能够提高采集到的回波信号的质量，需要实时获取测井仪器移动过程中的瞬时加速度v。
步骤102、针对每一预设的重聚脉冲间隔时间，根据所述瞬时加速度与预设的测量参数计算所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量。
在本实施方式中，获取到测井仪器移动的瞬时加速度v之后，即可以根据该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器的偏移量。由于在回波信号获取过程中，测井仪器每一预设的重聚脉冲间隔te时间内会发出脉冲信号，以使井下地质结构根据该脉冲信号产生回波信号，往往回波信号的产生与重聚脉冲间隔te时间同步，也就是说，若测井仪器在重聚脉冲间隔时间te内的偏移量较大，则该重聚脉冲间隔时间te内产生的回波信号往往频率与幅度都较小，可能是无用的回波信号，因此，可以根据该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量。
步骤103、判断所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量是否大于预设的标准偏移量。
在本实施方式中，获取到测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量之后，可以将测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量与预设的标准偏移量进行比对。如图5所示，若移动偏移量在预设的标准偏移量内或者测井仪器静止时，则采集到的回波信号则为可用的有效回波信号，若移动偏移量不在预设的范围内，则采集到的回波信号往往频率与幅度都较小，为无用的回波信号，如图6所示，第2、3、4个回波信号是受测井仪器运动影响而产生的无用回波信号。
步骤104、若是，则删除所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号，并通过预设的信号补偿方法重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
在本实施方式中，若检测到移动偏移量不在预设的标准偏移量内，如图7所示，则可以将该重聚脉冲间隔时间te内采集的回波信号都删除，得到残缺的回波信号串。为了使采集到的回波信号可用，如图8所示，则可以通过预设的信号补偿方法重新构造被删除的重聚脉冲间隔时间te内的可用回波信号，并将采集到的可用回波信号与重新构造的回波信号整合在一起，获得完整的回波信号。具体地，信号补偿方法可为任意一种可以实现缺失信号补偿的方法，本发明在此不作限制。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法，通过获取测井仪器探头移动的瞬时加速度v，并通过该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量，根据判断移动偏移量是否在预设的范围内，若不在预设的范围内，则将当前重聚脉冲间隔时间te内采集到的回波信号删除，并通过预设的信号补偿方法重新构造当前重聚脉冲间隔时间te内的可用回波信号，从而能够提高采集到的回波信号的真实性以及信号强度，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
具体地，在上述实施例的基础上，步骤104可以包括：
通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
在本实施例中，可以通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。具体地，采集到残缺的回波串之后，可以通过压缩感知的稀疏采样原理对残缺的回波串进行重采样，最终重新构造出完成的可用回波串，完成对受损回波信号的补偿。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法，通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号，从而能够重新构造出完成的可用回波串，完成对受损回波信号的补偿，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
具体地，在上述任一实施例的基础上，所述测量参数包括所述重聚脉冲间隔时间，步骤102具体包括：
根据所述瞬时加速度与预设的重聚脉冲间隔时间计算测井仪器探头的偏移位移，并将偏移位移作为所述移动偏移量。
在本实施例方式中，测量参数可以包括所述重聚脉冲间隔时间，确定测井仪器的瞬时加速度v之后，可以根据s＝vte计算测量仪器的横向偏移量，具体地，预设的标准偏移量s阈＝3-4cm，相应地，若检测到测量仪器的横向偏移量s小于s阈或者大于s阈，则可以判定该重聚脉冲间隔时间te内采集的回波信号不可用，则可以将其删除并进行补偿。其中，标准偏移量s阈可以为用户自行设置也可以为通过大量实验总结的实验值。
具体地，所述测量参数还可以包括所述重聚脉冲间隔时间与所述测井仪器探头的探测半径，相应地，步骤102可以包括：
根据所述瞬时加速度、所述预设的重聚脉冲间隔时间以及所述测井仪器探头的探测半径计算所述测井仪器探头的偏移面积，并将所述偏移面积作为所述移动偏移量。
在本实施方式中，测量参数还可以包括重聚脉冲间隔时间与测井仪器探头的探测半径，实际应用中，测井仪器探头的探测半径一般为15-20cm，则根据预设的重聚脉冲间隔时间以及测井仪器探头的探测半径计算测井仪器探头的偏移面积，并将偏移面积作为移动偏移量。具体地，预设的标准偏移量s阈＝1/5，若检测到偏移面积小于1/5，则证明采集到的回波信号可用，若检测到偏移面积大于1/5，则证明采集到的回波信号不可用，则可以将其删除并进行补偿。其中，标准偏移量s阈可以为用户自行设置也可以为通过大量实验总结的实验值。
需要说明的是，上述两个实施方式可以单独实施，即通过判定偏移面积或偏移位移是否在预设的范围内来判定采集的回波信号是否可用；也可以结合实施，本发明在此不作限制。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿方法，通过测量仪器的瞬时移动速度与测量参数来计算测量仪器的偏移位移与偏移面积，从而确定采集的回波信号是否可用，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤103之后，所述方法还包括：
若所述移动偏移量不大于预设的标准偏移量，则将重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号作为所述可用回波信号并保留。
在本实施例中，若检测到测量仪器的移动偏移量不大于预设的偏移范围，则可以将当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号作为可用回波信号并保留。从而能够使采集到的回波信号都是可用信号，进而为提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率提供了基础。
进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤101具体包括：
通过测井仪器探头上的设置的加速计与磁力计获取所述测井仪器探头移动的瞬时加速度。
在本实施例中，具体可以通过测量仪器上设置的加速计与磁力计获取测井仪器探头移动的瞬时加速度。从而能够为提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率提供了基础。
图9为本发明实施例二提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置的结构示意图，如图9所示，所述装置包括：
瞬时加速度获取模块21，用于获取测井仪器探头移动的瞬时加速度。
移动偏移量计算模块22，用于针对每一预设的重聚脉冲间隔时间，根据所述瞬时加速度与预设的测量参数计算所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量。
判断模块23，用于判断所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内的移动偏移量是否大于预设的标准偏移量。
补偿模块24，用于若是，则删除所述测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号，并通过预设的信号补偿方法重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
在本实施方式中，由于随钻核磁共振测井仪器随钻具深入井下，在钻具钻井过程中实现对脉冲信号的发射以及回波信号的采集，如图2所示，图形的外侧椭圆为测井仪器产生的极化区域，图形内部黑色的部分则为待测区域，可见，正常情况下，待测区域往往落在极化区域中，因此，采集到的回波信号往往频率与幅度都较大，后续根据采集的回波信号进行的分析结果也更为准确。而在实际应用中，如图3-图4所示，钻具在井下的运动过程中可能会出现剧烈的震动，从而导致待测区域可能没有出现在极化区域内，或者待测区域与极化区域的重合部分较小，因此，此时采集到的回波信号往往频率与幅度较低，从而后续根据采集的回波信号进行的分析结果也不够准确，会给后续的开采工作带来不便。因此，为了能够提高采集到的回波信号的质量，瞬时加速度获取模块21需要实时获取测井仪器移动过程中的瞬时加速度v。
瞬时加速度获取模块21获取到测井仪器移动的瞬时加速度v之后，移动偏移量计算模块22即可以根据该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器的偏移量。由于在回波信号获取过程中，测井仪器每一预设的重聚脉冲间隔te时间内会发出脉冲信号，以使井下地质结构根据该脉冲信号产生回波信号，往往回波信号的产生与重聚脉冲间隔te时间同步，也就是说，若测井仪器在重聚脉冲间隔时间te内的偏移量较大，则该重聚脉冲间隔时间te内产生的回波信号往往频率与幅度都较小，可能是无用的回波信号，因此，可以根据该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量。
移动偏移量计算模块22获取到测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量之后，判断模块23可以将测井仪器在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量与预设的标准偏移量进行比对。如图5所示，若移动偏移量在预设的标准偏移量内或者测井仪器静止时，则采集到的回波信号则为可用的有效回波信号，若移动偏移量不在预设的范围内，则采集到的回波信号往往频率与幅度都较小，为无用的回波信号，如图6所示，第2、3、4个回波信号是受测井仪器运动影响而产生的无用回波信号。
若检测到移动偏移量不在预设的标准偏移量内，如图7所示，则可以将该重聚脉冲间隔时间te内采集的回波信号都删除，得到残缺的回波信号串。为了使采集到的回波信号可用，如图8所示，则补偿模块24可以通过预设的信号补偿方法重新构造被删除的重聚脉冲间隔时间te内的可用回波信号。具体地，信号补偿方法可为任意一种可以实现缺失信号补偿的方法，本发明在此不作限制。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置，通过获取测井仪器探头移动的瞬时加速度v，并通过该瞬时加速度v与预设的测量参数确定测井仪器探头在当前重聚脉冲间隔时间te内的移动偏移量，根据判断移动偏移量是否在预设的范围内，若不在预设的范围内，则将当前重聚脉冲间隔时间te内采集到的回波信号删除，并通过预设的信号补偿方法重新构造当前重聚脉冲间隔时间te内的可用回波信号，从而能够提高采集到的回波信号的真实性以及信号强度，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
具体地，在上述实施例的基础上，补偿模块24可以包括：
可用回波信号构造单元，用于通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造所述当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。
在本实施例中，可以通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号。具体地，采集到残缺的回波串之后，可用回波信号构造单元可以通过压缩感知的稀疏采样原理对残缺的回波串进行重采样，最终重新构造出完成的可用回波串，完成对受损回波信号的补偿。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置，通过压缩感知的稀疏采样原理重新构造当前重聚脉冲间隔时间内的可用回波信号，从而能够重新构造出完成的可用回波串，完成对受损回波信号的补偿，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
具体地，在上述任一实施例的基础上，所述测量参数包括所述重聚脉冲间隔时间，移动偏移量计算模块22具体包括：
第一计算单元，用于根据所述瞬时加速度与预设的重聚脉冲间隔时间计算测井仪器探头的偏移位移，并将偏移位移作为所述移动偏移量。
在本实施例方式中，测量参数可以包括所述重聚脉冲间隔时间，确定测井仪器的瞬时加速度v之后，第一计算单元可以根据s＝vte计算测量仪器的横向偏移量，具体地，预设的标准偏移量s阈＝3-4cm，相应地，若检测到测量仪器的横向偏移量s小于s阈或者大于s阈，则可以判定该重聚脉冲间隔时间te内采集的回波信号不可用，则可以将其删除并进行补偿。其中，标准偏移量s阈可以为用户自行设置也可以为通过大量实验总结的实验值。
具体地，所述测量参数还可以包括所述重聚脉冲间隔时间与所述测井仪器探头的探测半径，相应地，移动偏移量计算模块22可以包括：
第二计算单元，用于根据所述瞬时加速度、所述预设的重聚脉冲间隔时间以及所述测井仪器探头的探测半径计算所述测井仪器探头的偏移面积，并将所述偏移面积作为所述移动偏移量。
在本实施方式中，测量参数还可以包括重聚脉冲间隔时间与测井仪器探头的探测半径，实际应用中，测井仪器探头的探测半径一般为15-20cm，则第二计算单元根据预设的重聚脉冲间隔时间以及测井仪器探头的探测半径计算测井仪器探头的偏移面积，并将偏移面积作为移动偏移量。具体地，预设的标准偏移量s阈＝1/5，若检测到偏移面积小于1/5，则证明采集到的回波信号可用，若检测到偏移面积大于1/5，则证明采集到的回波信号不可用，则可以将其删除并进行补偿。其中，标准偏移量s阈可以为用户自行设置也可以为通过大量实验总结的实验值。
需要说明的是，上述两个实施方式可以单独实施，即通过判定偏移面积或偏移位移是否在预设的范围内来判定采集的回波信号是否可用；也可以结合实施，本发明在此不作限制。
本实施例提供的随钻核磁共振测井仪井下原位回波信号补偿装置，通过测量仪器的瞬时移动速度与测量参数来计算测量仪器的偏移位移与偏移面积，从而确定采集的回波信号是否可用，进而提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率。
进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述装置还包括：
采集单元，用于若所述移动偏移量不大于预设的标准偏移量，则将重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号作为所述可用回波信号并保留。
在本实施例中，若检测到测量仪器的移动偏移量不大于预设的偏移范围，则采集单元可以将当前重聚脉冲间隔时间内采集的回波信号作为可用回波信号并保留。从而能够使采集到的回波信号都是可用信号，进而为提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率提供了基础。
进一步地，在上述任一实施例的基础上，瞬时加速度获取模块21具体包括：
获取单元，用于通过测井仪器探头上的设置的加速计与磁力计获取所述测井仪器探头移动的瞬时加速度。
在本实施例中，获取单元具体可以通过测量仪器上设置的加速计与磁力计获取测井仪器探头移动的瞬时加速度。从而能够为提高反演信号的信噪比以及信号采集的利用率提供了基础。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。