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干耦合超声波检测及波初至的自动拾取
被引量:
3
1
作者
刘媛
马祥华
+2 位作者
刘洋
肖飞
陈玉海
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1455-1464,共10页
目前岩石力学参数测定,受限于探头及数据采集设备,多在实验室环境完成,同时,传统超声收发探头对接触面平整度要求较高,需要对岩石表面打磨处理,且需要涂抹导声糊。这些都极大限制了超声测量系统的应用范围。为实现对岩石钻孔内的长效监...
目前岩石力学参数测定,受限于探头及数据采集设备,多在实验室环境完成,同时,传统超声收发探头对接触面平整度要求较高,需要对岩石表面打磨处理,且需要涂抹导声糊。这些都极大限制了超声测量系统的应用范围。为实现对岩石钻孔内的长效监测,对声波发射、接收机制及岩石内超声信号的频域特性进行分析,通过AIC算法拾取波前初至,利用小波去噪和改进AIC法(NAIC)求波初至到达精确时间,研究了基于干耦合岩石内部参数测量系统,在岩石内部实现了超声信号的发射接收、信号瞬态触发、高速采集,并将最终结果通过无线方式传输至数据记录仪。分别对Φ50 mm×100 mm花岗岩及砂岩岩样进行了超声波传输参数测量,Φ114mm×280mm花岗岩岩样测量距离分别为150、200mm,利用NAIC、STA/LTA、MER、ETA 4种算法对该数据进行处理,并与第三方仪器测定结果进行比较。结果表明:基于干耦合声波测速采集系统,对不同工作接触面适应性较好,数据误差在规范允许范围内。小波降噪适用于背景干扰少、频率范围集中的超声接收信号,在到时拾取方面,除STA/LTA外其余3种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高,其中尤以NAIC法最为明显,到时平均误差由1.21?s锐减至0.19?s。
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关键词
干耦合
数字化采集
小波降噪
改进aic法
到时拾取
下载PDF
职称材料
煤层水力压裂微震信号P波初至的自动拾取方法
被引量:
19
2
作者
朱权洁
姜福兴
+3 位作者
魏全德
王博
刘金海
刘晓辉
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期2319-2333,共15页
水力压裂技术是矿山领域防冲、消突以及瓦斯抽采等的绿色技术,煤层水力压裂过程的微震监测可实现对压裂裂缝追踪和效果评价。为了实现对煤层水力压裂微震信号P波初至到时的精确拾取,针对水力压裂微震信号的频域特性,提出一种基于改进小...
水力压裂技术是矿山领域防冲、消突以及瓦斯抽采等的绿色技术,煤层水力压裂过程的微震监测可实现对压裂裂缝追踪和效果评价。为了实现对煤层水力压裂微震信号P波初至到时的精确拾取,针对水力压裂微震信号的频域特性,提出一种基于改进小波包阈值去噪(MWPT)的和改进AIC法(IAIC)的初至到时精确拾取方法。该方法首先提出对原有WPT去噪模型进行改造,建立基于多去噪规则的多阈值去噪方法;然后对原AIC算法进行改进,提出构建联合快速搜索和精确拾取两大模块的IAIC快速、精确拾取算法。以典型煤层压裂微震数据为例,以人工拾取结果为参照,利用IAIC,ER,MER,WFM以及PAI-S/K五种算法对该数据进行处理,结果表明:MWPT算法适用于背景干扰少、频率范围集中的煤层水力压裂信号,信噪比提升至12.67 d B,信号能量特征保留高达97.15%;在到时拾取方面,除PAI-S/K外其余4种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高,其中尤以IAIC法最为明显,到时平均误差由34.17 ms锐减至7.08 ms;ER,MER,WFM算法对波形的起伏较为敏感,但由于时窗因素影响,其到时往往滞后于手动拾取值。总而言之,IAIC法对去噪结果更为敏感,在12通道波形的拾取精度(约7.08 ms)和速度(约0.124 s)远优于人工拾取和其他4类方法,误差分布方面也较理想(-10~10 ms误差范围内可达62.5%,-20~20 ms范围高达100%)。所提出方法一定程度上提升了煤层水力压裂微震信号P波初至的拾取效率和精度,可为后续的微震自动、高精定位计算提供借鉴。
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关键词
采矿工程
水力压裂
微震
小波包
改进aic法
到时拾取
原文传递
题名
干耦合超声波检测及波初至的自动拾取
被引量:
3
1
作者
刘媛
马祥华
刘洋
肖飞
陈玉海
机构
北京科技大学机械工程学院
北京科技大学土木与资源工程学院
中国石油集团渤海钻探工程有限公司
中国石油集团渤海钻探工程有限公司管具技术服务分公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期1455-1464,共10页
基金
国家重点研发计划项目(No.2016YFC0600703)。
文摘
目前岩石力学参数测定,受限于探头及数据采集设备,多在实验室环境完成,同时,传统超声收发探头对接触面平整度要求较高,需要对岩石表面打磨处理,且需要涂抹导声糊。这些都极大限制了超声测量系统的应用范围。为实现对岩石钻孔内的长效监测,对声波发射、接收机制及岩石内超声信号的频域特性进行分析,通过AIC算法拾取波前初至,利用小波去噪和改进AIC法(NAIC)求波初至到达精确时间,研究了基于干耦合岩石内部参数测量系统,在岩石内部实现了超声信号的发射接收、信号瞬态触发、高速采集,并将最终结果通过无线方式传输至数据记录仪。分别对Φ50 mm×100 mm花岗岩及砂岩岩样进行了超声波传输参数测量,Φ114mm×280mm花岗岩岩样测量距离分别为150、200mm,利用NAIC、STA/LTA、MER、ETA 4种算法对该数据进行处理,并与第三方仪器测定结果进行比较。结果表明:基于干耦合声波测速采集系统,对不同工作接触面适应性较好,数据误差在规范允许范围内。小波降噪适用于背景干扰少、频率范围集中的超声接收信号,在到时拾取方面,除STA/LTA外其余3种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高,其中尤以NAIC法最为明显,到时平均误差由1.21?s锐减至0.19?s。
关键词
干耦合
数字化采集
小波降噪
改进aic法
到时拾取
Keywords
dry coupling
digital acquisition
wavelet denoising
improved
aic
algorithm
arrival time picking
分类号
TU454 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
煤层水力压裂微震信号P波初至的自动拾取方法
被引量:
19
2
作者
朱权洁
姜福兴
魏全德
王博
刘金海
刘晓辉
机构
华北科技学院安全工程学院
北京科技大学土木与资源工程学院
北京安科兴业科技股份有限公司
北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期2319-2333,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(51604115
51504096)
中央高校基本科研业务费(3142017002)~~
文摘
水力压裂技术是矿山领域防冲、消突以及瓦斯抽采等的绿色技术,煤层水力压裂过程的微震监测可实现对压裂裂缝追踪和效果评价。为了实现对煤层水力压裂微震信号P波初至到时的精确拾取,针对水力压裂微震信号的频域特性,提出一种基于改进小波包阈值去噪(MWPT)的和改进AIC法(IAIC)的初至到时精确拾取方法。该方法首先提出对原有WPT去噪模型进行改造,建立基于多去噪规则的多阈值去噪方法;然后对原AIC算法进行改进,提出构建联合快速搜索和精确拾取两大模块的IAIC快速、精确拾取算法。以典型煤层压裂微震数据为例,以人工拾取结果为参照,利用IAIC,ER,MER,WFM以及PAI-S/K五种算法对该数据进行处理,结果表明:MWPT算法适用于背景干扰少、频率范围集中的煤层水力压裂信号,信噪比提升至12.67 d B,信号能量特征保留高达97.15%;在到时拾取方面,除PAI-S/K外其余4种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高,其中尤以IAIC法最为明显,到时平均误差由34.17 ms锐减至7.08 ms;ER,MER,WFM算法对波形的起伏较为敏感,但由于时窗因素影响,其到时往往滞后于手动拾取值。总而言之,IAIC法对去噪结果更为敏感,在12通道波形的拾取精度(约7.08 ms)和速度(约0.124 s)远优于人工拾取和其他4类方法,误差分布方面也较理想(-10~10 ms误差范围内可达62.5%,-20~20 ms范围高达100%)。所提出方法一定程度上提升了煤层水力压裂微震信号P波初至的拾取效率和精度,可为后续的微震自动、高精定位计算提供借鉴。
关键词
采矿工程
水力压裂
微震
小波包
改进aic法
到时拾取
Keywords
mining engineering
hydraulic fracturing
microseismic
wavelet packet transform
improved Hilbert-Huang transform(I
aic
)
arrival time picking
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
干耦合超声波检测及波初至的自动拾取
刘媛
马祥华
刘洋
肖飞
陈玉海
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
2
煤层水力压裂微震信号P波初至的自动拾取方法
朱权洁
姜福兴
魏全德
王博
刘金海
刘晓辉
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
19
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