一种基于牵引器驱动电流分析的水平井套管局部腐蚀的检测方法

摘要

一种基于牵引器驱动电流分析的水平井套管局部腐蚀的检测方法，它涉及一种水平井套管局部腐蚀的检测方法，它解决了目前水平井套管局部腐蚀的检测方法由于成本高、测试周期长以及需要专业人员操作导致的不易在油田大范围推广的问题。首先将牵引器驱动电流转换为12位数字信号，再将12位数字信号进行快速傅立叶变换并根据变换结果确定小波分解的采样频率和分解尺度，然后对12位数字信号作小波分解并对分解后的小波系数或单支小波重构信号依次进行模极大值提取和奇异性检测以及Tsallis小波能量熵运算，最后利用神经元网络输出套管局部腐蚀信息。本发明具有成本低、测量周期短且效率高的优点，适于在油田大范围推广。

主权项

1.一种基于牵引器驱动电流分析的水平井套管局部腐蚀的检测方法，其特征在于它的具体步骤如下：一、采集牵引器的驱动电流，并将所述电流转换为12位数字信号，所述牵引器位于水平井套管中作业；二、对获得的12位数字信号进行快速傅立叶变换，根据快速傅立叶变换的结果选取小波分解的采样频率和分解尺度；三、对所述12位数字信号进行小波分解，使12位数字信号的不同频率分量相应地分布在不同的小波尺度中，再对小波分解得到的小波系数或单支小波重构信号进行特征信息评估，所述特征信息评估的具体过程为：三一、对小波系数或单支小波重构信号进行模极大值提取和奇异性检测：对各小波尺度内的小波系数或单支小波重构信号求取模的极大值，各小波尺度内的模极大值点汇聚为奇异点，将模极大值用来进行信号去噪并利用阈值法筛选出奇异度异常的小波系数或单支小波重构信号；三二、对奇异度异常的小波系数或单支小波重构信号进行Tsallis小波能量熵运算，利用神经元网络根据输入的Tsallis小波能量熵运算的结果输出套管局部腐蚀信息；其特征在于对奇异度异常的小波系数或单支小波重构信号进行Tsallis小波能量熵运算的具体过程如下：多分辨分析的离散小波系数或单支小波重构信号矩阵为D＝{d(k)，k＝1，2，…，N}，其中，d(k)为第k个离散小波系数或单支小波重构信号，k为离散小波系数或单支小波重构信号矩阵中元素位置变量，N为数据长度；在小波系数或单支小波重构信号上定义一个滑动型的数据窗，窗宽为w∈N，滑动因子为δ∈N，该数据窗表示为W(m，w，δ)＝{d(k)，k＝1+mδ，…，w+mδ}；上式中，m＝1，2，…，M_a，M_a＝(N-w)/δ∈N，其中m为滑动数据窗滑动次数，Ma为小波熵矩阵列长度，N为数据长度；为信号x(t)在以(m+w/2)时刻为中心、窗宽为w∈N的时间窗内的M个小波系数组或M个单支小波重构信号的能量和，其中时刻滑动数据窗W(m，w，δ)内的第j尺度小波系数或单支小波重构信号的能量和；M为参与进行小波能量熵运算的小波系数组或单支小波重构信号的数量；令则(m+w/2)时刻的Tsallis小波能量熵为$W_{\mathrm{EE}}^M\left(m\right)=\frac{1}{q-1}(1-\underset{j=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\left(p_m\left(j\right)\right)}^2);$其中，q为非广延参数。