用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法，即采用線性同余法產(chǎn)生兩組均勻隨機(jī)噪聲序列，然后對(duì)產(chǎn)生的兩組均勻隨機(jī)噪聲序列進(jìn)行白化，得到白噪聲序列，再采用Box-Muller變換算法將兩組隨機(jī)白噪聲序列變換為服從高斯分布的高斯白噪聲序列，最后將產(chǎn)生的隨機(jī)高斯白噪聲序列進(jìn)行窗函數(shù)濾波處理，得到符合頻帶要求的高斯白噪聲序列。其顯著效果是：本發(fā)明采用程序算法的方式產(chǎn)生高斯白噪聲，并通過(guò)電腦的聲卡輸出，能夠給定輸出白噪聲的頻帶，極大的減少了硬件復(fù)雜度，有效地節(jié)約了油井動(dòng)液面檢測(cè)系統(tǒng)的成本。
【專利說(shuō)明】用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到油井動(dòng)液面深度檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開(kāi)采的過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)油井動(dòng)液面深度，能夠科學(xué)地了解油井供應(yīng)能力，確定抽油泵的沉沒(méi)深度、油層壓力，分析能量衰減的異常原因等，從而合理安排采油工藝，使油井產(chǎn)油率最大化。因此，油井動(dòng)液面深度的檢測(cè)在油田開(kāi)發(fā)中顯得十分重要。
[0003]油井動(dòng)液面測(cè)試的一種新方法為管柱聲場(chǎng)模型法，該方法是在井口利用聲源發(fā)生器產(chǎn)生的聲波沿油管、套管內(nèi)的環(huán)形空間向下傳播，遇到液面產(chǎn)生反射，從而在油管、套管管柱內(nèi)形成聲場(chǎng)，利用井口拾音器接收聲場(chǎng)波，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計(jì)算油井液面的深度。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中聲源發(fā)生器多是采用純硬件設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而硬件設(shè)備對(duì)于使用環(huán)境的依賴性較高，另外增加了檢測(cè)系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供減少硬件復(fù)雜度，有效地節(jié)約系統(tǒng)成本的用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明表述一種油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法，其關(guān)鍵在于按照以下步驟進(jìn)行:
[0007]步驟1:產(chǎn)生隨機(jī)噪聲序列，即采用線性同余法產(chǎn)生兩組均勻隨機(jī)噪聲序列X1 (t)和 X2 (t);
[0008]步驟2:隨機(jī)序列白化，即對(duì)產(chǎn)生的兩組均勻隨機(jī)噪聲序列進(jìn)行白化，得到白噪聲序列 W1 (t)和 W2 (t)；
[0009]步驟3:Box-MuIIer變換，即采用Βοχ-Muller變換算法將步驟2中的兩組隨機(jī)白噪聲序列Wl(t)和w2(t)變換為服從高斯分布的高斯白噪聲序列z (t)；
[0010]步驟4:窗函數(shù)濾波，即將步驟3產(chǎn)生的隨機(jī)高斯白噪聲序列z⑴進(jìn)行采用窗函數(shù)濾波處理，得到符合頻帶要求的高斯白噪聲序列z’(t)。
[0011]作為進(jìn)一步描述，所述步驟4具體按照以下步驟進(jìn)行:
[0012]步驟4-1:設(shè)置濾波器參數(shù)，包括對(duì)濾波器的下限頻率i和上限頻率j進(jìn)行設(shè)置；
[0013]步驟4-2:將高斯白噪聲序列z(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到快速傅里葉變換之后的頻域序列Z(S)；
[0014]步驟4-3:根據(jù)設(shè)定的高斯白噪聲輸出頻帶范圍，對(duì)步驟4-2得到的頻域序列Z(S)采用窗函數(shù)進(jìn)行截取，得到符合頻帶要求的序列Z’(S)；
[0015]步驟4-4:對(duì)步驟4-3得到的Z’ (s)進(jìn)行快速傅里葉反變換，得到滿足輸出要求的指定頻帶的高斯白噪聲序列z’ (t)。[0016]作為進(jìn)一步描述,在所述步驟4-3中的窗函數(shù)為矩形窗函數(shù),該矩形窗函數(shù)為:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: 步驟1:產(chǎn)生隨機(jī)噪聲序列，即采用線性同余法產(chǎn)生兩組均勻隨機(jī)噪聲序列X1 (t)和(t); 步驟2:隨機(jī)序列白化，即對(duì)產(chǎn)生的兩組均勻隨機(jī)噪聲序列進(jìn)行白化，得到白噪聲序列W1 (t)和 W2 (t); 步驟3:Box-MuIIer變換，即采用Box-Muller變換算法將步驟2中的兩組隨機(jī)白噪聲序列W1 (t) W2 (t)變換為服從聞斯分布的聞斯白噪聲序列z (t)； 步驟4:窗函數(shù)濾波，即將步驟3產(chǎn)生的隨機(jī)高斯白噪聲序列z (t)進(jìn)行采用窗函數(shù)濾波處理，得到符合頻帶要求的高斯白噪聲序列z’ (t)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法，其特征在于:所述步驟4具體按照以下步驟進(jìn)行: 步驟4-1:設(shè)置濾波器參數(shù)，包括對(duì)濾波器的下限頻率i和上限頻率j進(jìn)行設(shè)置； 步驟4-2:將高斯白噪聲序列z(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到快速傅里葉變換之后的頻域序列Z (s)； 步驟4-3:根據(jù)設(shè)定的高斯白噪聲輸出頻帶范圍，對(duì)步驟4-2得到的頻域序列Z(S)采用窗函數(shù)進(jìn)行截取，得到符合頻帶要求的序列Z’(s)； 步驟4-4:對(duì)步驟4-3得到的Z’(s)進(jìn)行快速傅里葉反變換，得到滿足輸出要求的指定頻帶的高斯白噪聲序列z’ (t)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于油井動(dòng)液面深度檢測(cè)的白噪聲發(fā)生方法，其特征在于:在所述步驟4-3中的窗函數(shù)為矩形窗函數(shù)，該矩形窗函數(shù)式為:


【文檔編號(hào)】H03B29/00GK103780205SQ201410058063
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】周偉, 李太福, 許奎, 易軍, 張?jiān)獫? 辜小花, 賈威, 馮驪驍, 熊茜 申請(qǐng)人:重慶科技學(xué)院