LWF存儲(chǔ)式聲波測(cè)井慢度提取方法與流程

本發(fā)明涉及聲波檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為L(zhǎng)WF存儲(chǔ)式聲波測(cè)井慢度提取方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著油田勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程的加快推進(jìn)，水平井、大位移井、大斜度井及復(fù)雜井日益增多，鉆井速度也大大提升，井況復(fù)雜和井眼不規(guī)則等問(wèn)題嚴(yán)重制約著傳統(tǒng)電纜測(cè)井取全取準(zhǔn)資料。鉆桿輸送無(wú)電纜測(cè)井(LWF)是近年發(fā)展的新技術(shù)，它摒棄了傳統(tǒng)測(cè)井中的電纜，在測(cè)井過(guò)程中由鋰電池短節(jié)供電，儀器測(cè)得的原始數(shù)據(jù)保存在儀器內(nèi)部的FLASH存儲(chǔ)器里，在儀器起出井口拆卸完畢后，用專用的數(shù)據(jù)讀取盒將測(cè)井資料讀出，有效地解決了水平井、大位移井、大斜度井及復(fù)雜井采用鉆具輸送測(cè)井所帶來(lái)的成本高、耗時(shí)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題，已成為水平井、大位移井、大斜度井的主要測(cè)井方法，但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，一方面，水平井、大位移井和大斜度井的井況復(fù)雜，鉆桿會(huì)左右晃動(dòng)，測(cè)井儀器無(wú)法完全處于居中狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致聲波測(cè)井儀器單發(fā)多收式聲波測(cè)井儀器，多個(gè)接收器接收到的波形幅度差異較大，且噪聲幅度大于縱波幅度。另一方面，由于井眼大，儀器直徑小，發(fā)射能量小，同時(shí)結(jié)合儲(chǔ)層等諸多因素導(dǎo)致聲波測(cè)井儀器的多個(gè)接收器所接收的波形失真嚴(yán)重，尤其對(duì)于第二個(gè)以后的接收器，噪聲影響極大、跳變嚴(yán)重，所計(jì)算出的聲波慢度(時(shí)差)與理論結(jié)果和鄰井相同地層差別較大。同時(shí)，目前泵出式測(cè)井儀器采用常規(guī)首波尋峰提取聲波慢度(時(shí)差)的自動(dòng)處理方法，結(jié)果嚴(yán)重失真，大部分情況必須采用人工手動(dòng)選取首波到時(shí)來(lái)計(jì)算聲波慢度(時(shí)差)，處理速度慢，效率低，準(zhǔn)確率受人為因素影響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LWF存儲(chǔ)式聲波測(cè)井慢度提取方法，設(shè)計(jì)新穎合理，自動(dòng)的獲取聲波首波并計(jì)算縱波的慢度，效率高，精度準(zhǔn)，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

LWF存儲(chǔ)式聲波測(cè)井慢度提取方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，獲取測(cè)井原始聲波波形數(shù)據(jù)：采用聲波測(cè)井儀器(1)且按照定時(shí)器(2)預(yù)先設(shè)定的記錄時(shí)間T和每個(gè)所述記錄時(shí)間T內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)N，獲取測(cè)井不同深度位置的各記錄時(shí)間T的波形數(shù)據(jù)，并傳輸至微控制器(3)，微控制器(3)將獲取的各記錄時(shí)間T的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(4)中，微控制器(3)上連接有通信模塊(5)，N為正整數(shù)；

所述聲波測(cè)井儀器(1)安裝在伸入到測(cè)井井眼內(nèi)的鉆桿的前端，通過(guò)安裝在井上的計(jì)算機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)鉆桿拖動(dòng)控制裝置(7)，鉆桿拖動(dòng)控制裝置(7)帶動(dòng)所述鉆桿上移實(shí)現(xiàn)所述測(cè)井井眼內(nèi)深度域上測(cè)井聲波波形數(shù)據(jù)的獲取，聲波測(cè)井儀器(1)為單發(fā)三收式聲波測(cè)井儀器，所述單發(fā)三收式聲波測(cè)井儀器包括從下至上依次設(shè)置在連桿上的聲波發(fā)射器F、聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3，所述聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3均無(wú)線接收所述聲波發(fā)射器F發(fā)射的信號(hào)，所述聲波發(fā)射器F至所述聲波接收器R1的距離為l₁₁，聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3之間的間隔為l₁₂；

步驟二，確定聲波測(cè)井深度域上所述聲波接收器R1接收聲波的首波負(fù)峰序列t_i：計(jì)算機(jī)(6)通過(guò)通信模塊(5)獲取存儲(chǔ)器(4)中保存的所述聲波接收器R1的波形數(shù)據(jù)，對(duì)步驟一中所述聲波接收器R1在各深度域的記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，各記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)的處理方法均相同；

步驟三、在深度域上分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的聲波數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的聲波數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行基線歸零以及樣條擬合：計(jì)算機(jī)(6)采用三次樣條插值在每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的離散數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的離散數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條擬合，形成樣條函數(shù)序列f_1i、樣條函數(shù)序列f_2i和樣條函數(shù)序列f_3i，其中，f_1i、f_2i和f_3i分別為每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)；

步驟四，確定調(diào)整后的所述聲波接收器R1的縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]以及慢度s搜索范圍：其中，t_s為每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)從首波負(fù)峰位置的前一個(gè)正峰之前的第二個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t_e為首波負(fù)峰位置后第二個(gè)正峰之后的第二個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，慢度s介于s_min～s_max之間，s_min為致密白云巖中的慢度值，s_max為大氣壓下空氣中的慢度值；

步驟五，慢度序列s_i的提?。翰捎霉苍捶ㄅc共收法相結(jié)合的方式，對(duì)步驟三中的樣條函數(shù)序列f_1i、樣條函數(shù)序列f_2i和樣條函數(shù)序列f_3i兩兩進(jìn)行相關(guān)匹配，得到深度域上聲波測(cè)井的慢度序列s_i。

優(yōu)選的，步驟二中，對(duì)任一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，具體過(guò)程如下：

步驟201，確定首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x的范圍：g₁≤g_x≤g₂，其中，g₁為采樣點(diǎn)數(shù)N中第g₁個(gè)采樣點(diǎn)，g₂為采樣點(diǎn)數(shù)N中第g₂個(gè)采樣點(diǎn)，g_x為介于第g₁個(gè)采樣點(diǎn)和第g₂個(gè)采樣點(diǎn)之間的第g_x個(gè)采樣點(diǎn)，g₁、g_x和g₂均為正整數(shù)且g₁≤g₂≤N，第g₁個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為第g₂個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為第g_x個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為

在記錄時(shí)間T的時(shí)間域上，排除記錄時(shí)間T中首先獲得的直達(dá)波波形數(shù)據(jù)，第g₁個(gè)采樣點(diǎn)之前采集的采樣點(diǎn)為直達(dá)波波形數(shù)據(jù)，直達(dá)波波形數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)量為g₁-1個(gè)；

步驟202，確定首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x，過(guò)程如下：

步驟A1，選擇采樣點(diǎn)滑動(dòng)窗口n進(jìn)行y(k)＝a+bx(k)線性擬合，其中，n為正整數(shù)且0＜n≤g₂-g₁+1，x(k)為滑動(dòng)窗口n內(nèi)第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，y(k)為x(k)采樣點(diǎn)處的數(shù)值，a和b為滑動(dòng)窗口n內(nèi)線性擬合系數(shù)，k＝1、2、……、n；

步驟A2，根據(jù)公式計(jì)算滑動(dòng)窗口n內(nèi)擬合系數(shù)a和b；

步驟A3，根據(jù)公式計(jì)算滑動(dòng)窗口n內(nèi)所有采樣點(diǎn)偏離擬合直線y(k)＝a+bx(k)的方差var；

步驟B，多次重復(fù)步驟A1，直至完成第g₁個(gè)采樣點(diǎn)到第g₂個(gè)采樣點(diǎn)上所有滑動(dòng)窗口n內(nèi)采樣點(diǎn)的方差var；

步驟C，確定最小方差var_min，計(jì)算機(jī)(6)對(duì)步驟B中所有方差var進(jìn)行比較，最小方差var_min的值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為所述聲波接收器R1的首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x；

步驟203，首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x后的負(fù)峰位置提取：計(jì)算機(jī)(6)對(duì)首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x至所述記錄時(shí)間T內(nèi)第N個(gè)采樣點(diǎn)的前后兩個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)任一采樣點(diǎn)的數(shù)值均小于與其相鄰的前后兩個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)值時(shí)，判斷此采樣點(diǎn)為負(fù)峰點(diǎn)，提取所有負(fù)峰位置并保存在存儲(chǔ)器(4)中；

步驟204，確定首波負(fù)峰位置：通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)選定首波負(fù)峰的偏離門(mén)檻值Vs，步驟203中提取的所有負(fù)峰位置中第一個(gè)超過(guò)所述偏離門(mén)檻值Vs的負(fù)峰位置確定為首波負(fù)峰位置，確定的所述首波負(fù)峰位置對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為t，

步驟205，多次重復(fù)步驟201，通過(guò)鉆桿拖動(dòng)控制裝置(7)帶動(dòng)所述鉆桿等間距上移，對(duì)下一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上所述聲波接收器R1接收聲波的首波檢測(cè)，形成首波負(fù)峰序列t_i，其中，m，m為正整數(shù)且L為測(cè)井深度，Δl為所述鉆桿上移的等間距；

步驟206，調(diào)整深度域上所述聲波接收器R1的首波負(fù)峰序列t_i中的首波異常點(diǎn)，具體過(guò)程如下：

步驟2061，確定所述聲波接收器R1的首波序列節(jié)：通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)對(duì)步驟205中所述首波負(fù)峰序列t_i中相鄰兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻進(jìn)行比值計(jì)算，連續(xù)深度域上至少三個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，得到所述聲波接收器R1的每個(gè)首波的采樣時(shí)刻均正確的首波序列節(jié)，其中，

所述聲波接收器R1的首波序列節(jié)的數(shù)量為多個(gè)，相臨兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，連續(xù)深度域上相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i不滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，存在故障狀態(tài)下的首波異常點(diǎn)，且所述首波異常點(diǎn)離散在相鄰的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間；

所述故障狀態(tài)包括井眼中擴(kuò)徑故障、縮徑故障和地層垮塌故障，當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障或地層垮塌故障時(shí)，聲波到測(cè)井井眼中巖層的傳輸距離變長(zhǎng)，首波異常點(diǎn)的首波負(fù)峰延遲出現(xiàn)，兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i＞1.08；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，聲波到測(cè)井井眼中巖層的傳輸距離變短，首波異常點(diǎn)的首波負(fù)峰提前出現(xiàn)，兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i＜0.9；

步驟2062，所述聲波接收器R1的首波異常點(diǎn)的替換：通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)查找所述首波異常點(diǎn)所在的深度域上所有負(fù)峰采樣點(diǎn)，當(dāng)有負(fù)峰采樣點(diǎn)和與其連續(xù)的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述負(fù)峰采樣點(diǎn)替換所述首波異常點(diǎn)；

步驟2063，一次或多次重復(fù)步驟2062，直至完成深度域上所述聲波接收器R1的所有首波異常點(diǎn)的調(diào)整過(guò)程。

進(jìn)一步，步驟2062中進(jìn)行聲波接收器R1的首波異常點(diǎn)替換時(shí)，包括以下步驟：

步驟Ⅰ，判斷兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量的奇偶性：當(dāng)計(jì)算機(jī)(6)根據(jù)步驟2061中統(tǒng)計(jì)得到的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，執(zhí)行步驟Ⅱ；當(dāng)計(jì)算機(jī)(6)根據(jù)步驟2061中統(tǒng)計(jì)得到的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，執(zhí)行步驟Ⅲ；

步驟Ⅱ，偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)的等分及分類處理，過(guò)程如下：

步驟Ⅱa，偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中兩個(gè)序列的形成及故障歸類：將偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)數(shù)量的等分為兩部分，一部分與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一序列；另一部分與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二序列，采用相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i進(jìn)行故障歸類；

步驟Ⅱb，首波負(fù)峰的替換：當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器(4)中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向前查找新的負(fù)峰位置，所述新的負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器(4)中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向后查找新的負(fù)峰位置，所述新的負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；

步驟Ⅱc，一次或多次重復(fù)步驟Ⅱa，直至兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

步驟Ⅲ，奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)的分類處理，過(guò)程如下：

步驟Ⅲa，奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中首波中心異常點(diǎn)和兩個(gè)隊(duì)列的形成以及故障歸類：計(jì)算機(jī)(6)通過(guò)查找確定奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中間值形成首波中心異常點(diǎn)，位于所述首波中心異常點(diǎn)一側(cè)的首波異常點(diǎn)與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一隊(duì)列；位于所述首波中心異常點(diǎn)另一側(cè)的首波異常點(diǎn)與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二隊(duì)列，采用相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i進(jìn)行故障歸類；

步驟Ⅲb，兩個(gè)隊(duì)列中首波負(fù)峰的替換：當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器(4)中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向前查找新負(fù)峰位置，所述新負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器(4)中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向后查找新負(fù)峰位置，所述新負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；

步驟Ⅲc，一次或多次重復(fù)步驟Ⅲa，直至完成兩個(gè)隊(duì)列中首波負(fù)峰的替換；

步驟Ⅲd，首波中心異常點(diǎn)的替換，通過(guò)計(jì)算機(jī)(6)分別計(jì)算所述首波中心異常點(diǎn)與與其相鄰的兩個(gè)所述新負(fù)峰位置之間的采樣時(shí)刻比值γ_i，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器(4)中保存的所有負(fù)峰位置，在所述首波中心異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上查找新的負(fù)峰時(shí)刻，當(dāng)所述新的負(fù)峰時(shí)刻的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰時(shí)刻為所述首波中心異常點(diǎn)替換后的首波負(fù)峰，兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢。

再進(jìn)一步，步驟一中所述記錄時(shí)間T為1792μs，每個(gè)所述記錄時(shí)間T內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)N為224個(gè)；步驟201中所述首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)s_x的范圍的經(jīng)驗(yàn)值滿足：10≤g_x≤45；步驟A1中所述采樣點(diǎn)滑動(dòng)窗口n的取值為9；步驟204中所述首波負(fù)峰的偏離門(mén)檻值Vs取值為180；步驟2061中相臨兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為1～5個(gè)。

再進(jìn)一步，步驟一中聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3之間的間隔為l₁₂為0.2m。

優(yōu)選的，步驟五的具體過(guò)程如下：

步驟501，確定慢度分割步長(zhǎng)Δs：

步驟502，獲取共源法相關(guān)匹配中的慢度序列s_Fi：對(duì)步驟三中各記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)分別進(jìn)行匹配處理，各記錄時(shí)間T內(nèi)匹配處理方法均相同；對(duì)任一記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)進(jìn)行處理時(shí)，過(guò)程如下：

步驟5021，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的相關(guān)系數(shù)ρ₁₂，其中，f₁為樣條函數(shù)序列f_1i中任一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，f₂為樣條函數(shù)序列f_2i中與f₁處于同一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，為所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₁的平均值，為同一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₂的平均值，q＝1、2、……、h，h為整數(shù)且

步驟5022，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的慢度s₁₂：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5021中計(jì)算的q個(gè)ρ₁₂中的最大值ρ_12max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的慢度s₁₂；

步驟5023，根據(jù)如下公式，

計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₂₃，其中，f₂的縱波窗長(zhǎng)為[t_s+s₁₂l₁₂,t_e+s₁₂l₁₂]，f₃為樣條函數(shù)序列f_3i中與f₁處于同一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，為在縱波窗長(zhǎng)[t_s+s₁₂l₁₂,t_e+s₁₂l₁₂]上時(shí)間樣條函數(shù)f₂的平均值，為同一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₃的平均值；

步驟5024，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₂₃：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5023中計(jì)算的q個(gè)ρ₂₃中的最大值ρ_23max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₂₃；

步驟5025，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₁₃；

步驟5026，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₁₃：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5025中計(jì)算的q個(gè)ρ₁₃中的最大值ρ_13max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₁₃；

步驟5027，共源慢度異常值的剔除：計(jì)算機(jī)(6)對(duì)步驟5022中的慢度s₁₂、步驟5024中的慢度s₂₃以及步驟5026中的慢度s₁₃中跳變的共源慢度異常值進(jìn)行剔除；

步驟5028，計(jì)算共源慢度s_F的有效值：對(duì)步驟5027中保留的有效共源慢度值做均值處理，得到共源慢度s_F；

步驟5029，多次重復(fù)步驟5021，對(duì)下一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上共源法相關(guān)匹配方式的慢度計(jì)算，形成共源慢度序列s_Fi；

步驟503，獲取共收法相關(guān)匹配中的慢度序列s_Ri：對(duì)步驟三中連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)分別進(jìn)行匹配處理，連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)匹配處理方法均相同；對(duì)任一連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)進(jìn)行處理時(shí)，過(guò)程如下：

步驟5031，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₂的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₂，其中，f₁'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第三記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_1i中任一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，f₂'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第二記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_2i中的時(shí)間樣條函數(shù)，為所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₁'的平均值，為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第二記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的平均值；

步驟5032，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的慢度s'₁₂：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5031中計(jì)算的q個(gè)ρ'₁₂中的最大值ρ'_12max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的慢度s'₁₂；

步驟5033，根據(jù)如下公式，

計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₂₃，其中，f₂'的縱波窗長(zhǎng)為[t_s+s'₁₂l₁₂,t_e+s'₁₂l₁₂]，f₂'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第一記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_3i中的時(shí)間樣條函數(shù)，為縱波窗長(zhǎng)[t_s+s'₁₂l₁₂,t_e+s'₁₂l₁₂]上時(shí)間樣條函數(shù)f'₂的平均值，為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₃'的平均值；

步驟5034，確定時(shí)間樣條函數(shù)f'₂和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₂₃：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5033中計(jì)算的q個(gè)ρ'₂₃中的最大值ρ'_23max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f'₂和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₂₃；

步驟5035，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₃；

步驟5036，確定時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₁₃：計(jì)算機(jī)(6)查找步驟5035中計(jì)算的q個(gè)ρ'₁₃中的最大值ρ'_13max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₁₃；

步驟5037，共收慢度異常值的剔除：計(jì)算機(jī)(6)對(duì)步驟5032中的慢度s'₁₂、步驟5034中的慢度s'₂₃以及步驟5036中的慢度s'₁₃中跳變的共收慢度異常值進(jìn)行剔除；

步驟5038，計(jì)算共收慢度s_R的有效值：對(duì)步驟5037中保留的有效共收慢度值做均值處理，得到共收慢度s_R；

步驟5039，多次重復(fù)步驟5031，對(duì)下一連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上共收法相關(guān)匹配方式的慢度計(jì)算，形成共收慢度序列s_Ri；

步驟504，根據(jù)計(jì)算深度域上聲波測(cè)井的慢度序列s_i。

進(jìn)一步，步驟5027中進(jìn)行共源慢度異常值的剔除之前，先設(shè)置共源相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ；再通過(guò)所述相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ與慢度s₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_12max、慢度s₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_23max和慢度s₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_13max分別進(jìn)行比較，所述相關(guān)系數(shù)ρ_12max、所述相關(guān)系數(shù)ρ_23max和所述相關(guān)系數(shù)ρ_13max中小于所述共源相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ的對(duì)應(yīng)的慢度值進(jìn)行剔除。

再進(jìn)一步，所述0.8≤ρ_Δ≤1。

進(jìn)一步，步驟5037中進(jìn)行共收慢度異常值的剔除之前，先設(shè)置共收相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ；再通過(guò)所述相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ與慢度s'₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_12max、慢度s'₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_23max和慢度s'₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_13max分別進(jìn)行比較，所述相關(guān)系數(shù)ρ'_12max、所述相關(guān)系數(shù)ρ'_23max和所述相關(guān)系數(shù)ρ'_13max中小于所述共收相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ的對(duì)應(yīng)的慢度值進(jìn)行剔除。

再進(jìn)一步，所述0.8≤ρ'_Δ≤1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

1、本發(fā)明所采用的慢度提取設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投入成本低，安裝布設(shè)方便。

2、本發(fā)明在時(shí)間域上對(duì)聲波接收器R1在一個(gè)記錄時(shí)間內(nèi)的采樣點(diǎn)進(jìn)行首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x的確認(rèn)并對(duì)聲波接收器R1的首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x后的所有負(fù)峰位置進(jìn)行提取，實(shí)現(xiàn)該記錄時(shí)間內(nèi)的首波負(fù)峰提?。辉谏疃扔蛏蠈?duì)測(cè)井井眼內(nèi)聲波接收器R1的各個(gè)記錄時(shí)間內(nèi)的采樣點(diǎn)進(jìn)行首波檢測(cè)，得到初始形成的聲波接收器R1的首波負(fù)峰序列t_i，通過(guò)計(jì)算機(jī)可直觀的查看采集回來(lái)的初始首波負(fù)峰序列t_i，并對(duì)聲波接收器R1的首波負(fù)峰序列t_i進(jìn)行異常點(diǎn)的調(diào)整，實(shí)時(shí)快速可靠性高，效果好。

3、本發(fā)明在深度域上對(duì)聲波接收器R1調(diào)整后的聲波數(shù)據(jù)以及聲波接收器R2和聲波接收器R3接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行基線歸零和樣條擬合，以聲波接收器R1調(diào)整后的聲波數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)聲波接收器R2和聲波接收器R3接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)匹配，得到聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3之間的慢速。

4、本發(fā)明將共源法和共收法相結(jié)合，采用的方法步驟簡(jiǎn)單，去除井眼擴(kuò)徑帶來(lái)的慢度計(jì)算誤差，計(jì)算結(jié)果精度高，便于推廣使用。

綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用元件少、可靠性高、造價(jià)低、受環(huán)境溫度變化影響小，可及時(shí)傳輸電梯的報(bào)警信息且延時(shí)短，體積小，拆卸安裝方便，可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明慢度提取方法的方法流程框圖。

圖2為本發(fā)明采用的慢度提取設(shè)備的電路原理框圖。

圖3為本發(fā)明深度域上首波負(fù)峰序列初始形成的分部示意圖。

圖4為本發(fā)明深度域上首波異常點(diǎn)調(diào)整后的首波負(fù)峰序列的分部示意圖。

圖5為本發(fā)明一個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)的原始聲波波形圖。

圖6為圖5的基線歸零處理后的聲波波形圖。

圖7為本發(fā)明共源法相關(guān)匹配的原理圖。

圖8為本發(fā)明共收法相關(guān)匹配的原理圖。

圖中：1為聲波測(cè)井儀器；2為定時(shí)器；3為微控制器；4為存儲(chǔ)器；5為通信模塊；6為計(jì)算機(jī)；7為鉆桿拖動(dòng)控制裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明LWF存儲(chǔ)式聲波測(cè)井慢度提取方法，包括以下步驟：

步驟一，獲取測(cè)井原始聲波波形數(shù)據(jù)：采用聲波測(cè)井儀器1且按照定時(shí)器2預(yù)先設(shè)定的記錄時(shí)間T和每個(gè)所述記錄時(shí)間T內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)N，獲取測(cè)井不同深度位置的各記錄時(shí)間T的波形數(shù)據(jù)，并傳輸至微控制器3，微控制器3將獲取的各記錄時(shí)間T的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中，微控制器3上連接有通信模塊5，N為正整數(shù)；

本實(shí)施例中，步驟一中所述記錄時(shí)間T為1792μs，每個(gè)所述記錄時(shí)間T內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)N為224個(gè)，每?jī)蓚€(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為8μs；

所述聲波測(cè)井儀器1安裝在伸入到測(cè)井井眼內(nèi)的鉆桿的前端，通過(guò)安裝在井上的計(jì)算機(jī)6驅(qū)動(dòng)鉆桿拖動(dòng)控制裝置7，鉆桿拖動(dòng)控制裝置7帶動(dòng)所述鉆桿上移實(shí)現(xiàn)所述測(cè)井井眼內(nèi)深度域上測(cè)井聲波波形數(shù)據(jù)的獲取，聲波測(cè)井儀器1為單發(fā)三收式聲波測(cè)井儀器，所述單發(fā)三收式聲波測(cè)井儀器包括從下至上依次設(shè)置在連桿上的聲波發(fā)射器F、聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3，所述聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3均無(wú)線接收所述聲波發(fā)射器F發(fā)射的信號(hào)，所述聲波發(fā)射器F至所述聲波接收器R1的距離為l₁₁，聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3之間的間隔為l₁₂，本實(shí)施例中，聲波接收器R1、聲波接收器R2和聲波接收器R3之間的間隔為l₁₂為0.2m；

步驟二，確定聲波測(cè)井深度域上所述聲波接收器R1接收聲波的首波負(fù)峰序列t_i：計(jì)算機(jī)6通過(guò)通信模塊5獲取存儲(chǔ)器4中保存的所述聲波接收器R1的波形數(shù)據(jù)，對(duì)步驟一中所述聲波接收器R1在各深度域的記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，各記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)的處理方法均相同；對(duì)任一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，具體過(guò)程如下：

步驟201，確定首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x的范圍：g₁≤g_x≤g₂，其中，g₁為采樣點(diǎn)數(shù)N中第g₁個(gè)采樣點(diǎn)，g₂為采樣點(diǎn)數(shù)N中第g₂個(gè)采樣點(diǎn)，g_x為介于第g₁個(gè)采樣點(diǎn)和第g₂個(gè)采樣點(diǎn)之間的第g_x個(gè)采樣點(diǎn)，g₁、g_x和g₂均為正整數(shù)且g₁≤g₂≤N，第g₁個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為第g₂個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為第g_x個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為

實(shí)際操作時(shí)，通過(guò)定時(shí)器2設(shè)定聲波測(cè)井儀器1位于測(cè)井深度域上各個(gè)記錄時(shí)間T的采樣時(shí)間和每?jī)蓚€(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，結(jié)合計(jì)算機(jī)6周期性的控制鉆桿拖動(dòng)控制裝置7使鉆桿上移，聲波測(cè)井儀器1位于井下時(shí)采集的數(shù)據(jù)均通過(guò)微控制器3保存在存儲(chǔ)器4中，數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)束后，通過(guò)通信模塊5將存儲(chǔ)器4中的數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)6進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，本實(shí)施例中，步驟201中所述首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x的范圍的經(jīng)驗(yàn)值滿足：10≤g_x≤45；在記錄時(shí)間T的時(shí)間域上，排除記錄時(shí)間T中首先獲得的直達(dá)波波形數(shù)據(jù)，第g₁個(gè)采樣點(diǎn)之前采集的采樣點(diǎn)為直達(dá)波波形數(shù)據(jù)，直達(dá)波波形數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)量為g₁-1個(gè)；

本實(shí)施例中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值一個(gè)記錄時(shí)間T的1792μs內(nèi)前80μs均為直達(dá)波，根據(jù)每?jī)蓚€(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為8μs計(jì)算，第10個(gè)采樣點(diǎn)到來(lái)之前，即前9個(gè)采樣點(diǎn)為直達(dá)波，而縱波會(huì)在一個(gè)記錄時(shí)間T的1792μs內(nèi)80μs～360μs之間出現(xiàn)，即首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)s_x的范圍為第10個(gè)采樣點(diǎn)～第45個(gè)采樣點(diǎn)；

步驟202，確定首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x，過(guò)程如下：

步驟A1，選擇采樣點(diǎn)滑動(dòng)窗口n進(jìn)行y(k)＝a+bx(k)線性擬合，其中，n為正整數(shù)且0＜n≤g₂-g₁+1，x(k)為滑動(dòng)窗口n內(nèi)第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，y(k)為x(k)采樣點(diǎn)處的數(shù)值，a和b為滑動(dòng)窗口n內(nèi)線性擬合系數(shù)，k＝1、2、……、n；

本實(shí)施例中，步驟A1中所述采樣點(diǎn)滑動(dòng)窗口n的取值為9，對(duì)于8μs的時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)，9個(gè)采樣點(diǎn)接近一個(gè)波形周期且至少會(huì)出現(xiàn)2個(gè)零點(diǎn)，一個(gè)波形周期的平均值接近零線，便于計(jì)算方差；

步驟A2、根據(jù)公式計(jì)算滑動(dòng)窗口n內(nèi)擬合系數(shù)a和b；

步驟A3，根據(jù)公式計(jì)算滑動(dòng)窗口n內(nèi)所有采樣點(diǎn)偏離擬合直線y(k)＝a+bx(k)的方差var；

步驟B，多次重復(fù)步驟A1，直至完成第g₁個(gè)采樣點(diǎn)到第g₂個(gè)采樣點(diǎn)上所有滑動(dòng)窗口n內(nèi)采樣點(diǎn)的方差var；

步驟C，確定最小方差var_min，計(jì)算機(jī)6對(duì)步驟B中所有方差var進(jìn)行比較，最小方差var_min的值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為所述聲波接收器R1的首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x；

實(shí)際操作中，計(jì)算第10個(gè)采樣點(diǎn)～第45個(gè)采樣點(diǎn)之間所有滑動(dòng)窗口n內(nèi)采樣點(diǎn)的方差var，循環(huán)28次找到最小方差var_min的值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x；

步驟203，首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x后的負(fù)峰位置提?。河?jì)算機(jī)6對(duì)首波檢測(cè)起始采樣點(diǎn)g_x至所述記錄時(shí)間T內(nèi)第N個(gè)采樣點(diǎn)的前后兩個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)任一采樣點(diǎn)的數(shù)值均小于與其相鄰的前后兩個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)值時(shí)，判斷此采樣點(diǎn)為負(fù)峰點(diǎn)，提取所有負(fù)峰位置并保存在存儲(chǔ)器4中；

步驟204，確定首波負(fù)峰位置：通過(guò)計(jì)算機(jī)6選定首波負(fù)峰的偏離門(mén)檻值Vs，步驟203中提取的所有負(fù)峰位置中第一個(gè)超過(guò)所述偏離門(mén)檻值Vs的負(fù)峰位置確定為首波負(fù)峰位置，確定的所述首波負(fù)峰位置對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻為t，

本實(shí)施例中，步驟204中所述首波負(fù)峰的偏離門(mén)檻值Vs的選取是確定首波負(fù)峰的重要參數(shù)，如果偏離門(mén)檻值Vs太大，波動(dòng)小的首波負(fù)峰會(huì)被遺漏，如果偏離門(mén)檻值Vs太小，波動(dòng)大的噪聲被當(dāng)作首波，導(dǎo)致得到的首波負(fù)峰誤差過(guò)大，根據(jù)統(tǒng)計(jì)整口井的首波幅度大小，分析噪聲均值和方差大小，選取偏離門(mén)檻值Vs取值為180；

步驟205，多次重復(fù)步驟201，通過(guò)鉆桿拖動(dòng)控制裝置7帶動(dòng)所述鉆桿等間距上移，對(duì)下一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上所述聲波接收器R1接收聲波的首波檢測(cè)，形成首波負(fù)峰序列t_i，其中，m為正整數(shù)且L為測(cè)井深度，Δl為所述鉆桿上移的等間距；

實(shí)際使用中，測(cè)井深度L為2000m～3000m，采用鉆桿上移的等間距Δl為0.1m，m的取值為20001～30001，即形成的首波負(fù)峰序列t_i中有20001～30001個(gè)首波負(fù)峰；

步驟206，調(diào)整深度域上所述聲波接收器R1的首波負(fù)峰序列t_i中的首波異常點(diǎn)，具體過(guò)程如下：

步驟2061，確定所述聲波接收器R1的首波序列節(jié)：通過(guò)計(jì)算機(jī)6對(duì)步驟205中所述首波負(fù)峰序列t_i中相鄰兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻進(jìn)行比值計(jì)算，連續(xù)深度域上至少三個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，得到所述聲波接收器R1的每個(gè)首波的采樣時(shí)刻均正確的首波序列節(jié)，其中，

結(jié)合圖3和圖4，需要說(shuō)明的是，所述首波序列節(jié)為連續(xù)深度域上至少四個(gè)首波負(fù)峰對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻形成的三個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i均滿足0.9≤γ_i≤1.08的采樣點(diǎn)集，表示首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值均為后一采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻與前一采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻的比值；

所述聲波接收器R1的首波序列節(jié)的數(shù)量為多個(gè)，相臨兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，連續(xù)深度域上相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i不滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，存在故障狀態(tài)下的首波異常點(diǎn)，且所述首波異常點(diǎn)離散在相鄰的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間；

本實(shí)施例中，步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為1～5個(gè)；

所述故障狀態(tài)包括井眼中擴(kuò)徑故障、縮徑故障和地層垮塌故障，當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障或地層垮塌故障時(shí)，聲波到測(cè)井井眼中巖層的傳輸距離變長(zhǎng)，首波異常點(diǎn)的首波負(fù)峰延遲出現(xiàn)，兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i＞1.08；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，聲波到測(cè)井井眼中巖層的傳輸距離變短，首波異常點(diǎn)的首波負(fù)峰提前出現(xiàn)，兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i＜0.9；

步驟2062，所述聲波接收器R1的首波異常點(diǎn)的替換：通過(guò)計(jì)算機(jī)6查找所述首波異常點(diǎn)所在的深度域上所有負(fù)峰采樣點(diǎn)，當(dāng)有負(fù)峰采樣點(diǎn)和與其連續(xù)的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述負(fù)峰采樣點(diǎn)替換所述首波異常點(diǎn)，具體包括以下步驟：

步驟Ⅰ，判斷兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量的奇偶性：當(dāng)計(jì)算機(jī)6根據(jù)步驟2061中統(tǒng)計(jì)得到的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為偶數(shù)時(shí)，執(zhí)行步驟Ⅱ；當(dāng)計(jì)算機(jī)6根據(jù)步驟2061中統(tǒng)計(jì)得到的兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，執(zhí)行步驟Ⅲ；

步驟Ⅱ，偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)的等分及分類處理，過(guò)程如下：

步驟Ⅱa，偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中兩個(gè)序列的形成及故障歸類：將偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)數(shù)量的等分為兩部分，一部分與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一序列；另一部分與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二序列，采用相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i進(jìn)行故障歸類；

步驟Ⅱb，首波負(fù)峰的替換：當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器4中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向前查找新的負(fù)峰位置，所述新的負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器4中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向后查找新的負(fù)峰位置，所述新的負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；

步驟Ⅱc，一次或多次重復(fù)步驟Ⅱa，直至兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的偶數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

本實(shí)施例中，當(dāng)步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，2個(gè)所述首波異常點(diǎn)分別為α₁和α₂，將首波異常點(diǎn)α₁歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一序列，將首波異常點(diǎn)α₂歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二序列，首波異常點(diǎn)α₁對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一序列中與首波異常點(diǎn)α₁連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)α₁所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰α₁'替換首波異常點(diǎn)α₁；首波異常點(diǎn)α₂對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二序列中與首波異常點(diǎn)α₂連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)α₂所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰α₂'替換首波異常點(diǎn)α₂，2個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

當(dāng)步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為4個(gè)時(shí)，4個(gè)連續(xù)的首波異常點(diǎn)依次為β₁、β₂、β₃和β₄，將首波異常點(diǎn)β₁和β₂歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一序列，將首波異常點(diǎn)β₃和β₄歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二序列，首波異常點(diǎn)β₁對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一序列中與首波異常點(diǎn)β₁連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)β₁所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰β₁'替換首波異常點(diǎn)β₁，此時(shí)，新的首波負(fù)峰β₁'歸為第一序列中正確的首波負(fù)峰；首波異常點(diǎn)β₂對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一序列中新的首波負(fù)峰β₁'的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)β₂所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰β₂'替換首波異常點(diǎn)β₂；首波異常點(diǎn)β₄對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二序列中與首波異常點(diǎn)β₄連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)β₄所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰β₄'替換首波異常點(diǎn)β₄，此時(shí)，新的首波負(fù)峰β₄'歸為第二序列中正確的首波負(fù)峰；首波異常點(diǎn)β₃對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二序列中新的首波負(fù)峰β₄'的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)β₃所處的時(shí)間域上查找新的首波負(fù)峰β₃'替換首波異常點(diǎn)β₃，4個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

步驟Ⅲ，奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)的分類處理，過(guò)程如下：

步驟Ⅲa，奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中首波中心異常點(diǎn)和兩個(gè)隊(duì)列的形成以及故障歸類：計(jì)算機(jī)6通過(guò)查找確定奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)中間值形成首波中心異常點(diǎn)，位于所述首波中心異常點(diǎn)一側(cè)的首波異常點(diǎn)與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一隊(duì)列；位于所述首波中心異常點(diǎn)另一側(cè)的首波異常點(diǎn)與兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)連續(xù)并歸入兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二隊(duì)列，采用相鄰的兩個(gè)首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i進(jìn)行故障歸類；

步驟Ⅲb，兩個(gè)隊(duì)列中首波負(fù)峰的替換：當(dāng)發(fā)生擴(kuò)徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器4中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向前查找新負(fù)峰位置，所述新負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；當(dāng)發(fā)生縮徑故障時(shí)，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器4中保存的所有負(fù)峰位置，在首波異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上向后查找新負(fù)峰位置，所述新負(fù)峰位置在深度域上與相鄰的正確的首波負(fù)峰的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新負(fù)峰位置為替換后的首波負(fù)峰；

步驟Ⅲc，一次或多次重復(fù)步驟Ⅲa，直至完成兩個(gè)隊(duì)列中首波負(fù)峰的替換；

步驟Ⅲd，首波中心異常點(diǎn)的替換，通過(guò)計(jì)算機(jī)6分別計(jì)算所述首波中心異常點(diǎn)與與其相鄰的兩個(gè)所述新負(fù)峰位置之間的采樣時(shí)刻比值γ_i，根據(jù)步驟203中存儲(chǔ)器4中保存的所有負(fù)峰位置，在所述首波中心異常點(diǎn)所處的時(shí)間域上查找新的負(fù)峰時(shí)刻，當(dāng)所述新的負(fù)峰時(shí)刻的采樣時(shí)刻比值γ_i滿足：0.9≤γ_i≤1.08時(shí)，所述新的負(fù)峰時(shí)刻為所述首波中心異常點(diǎn)替換后的首波負(fù)峰，兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的奇數(shù)個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

本實(shí)施例中，當(dāng)步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為1個(gè)時(shí)，1個(gè)所述首波異常點(diǎn)為δ，利用兩個(gè)所述首波序列節(jié)中和首波異常點(diǎn)δ相鄰的兩個(gè)正確的首波負(fù)峰分別與首波異常點(diǎn)δ比較，判斷故障狀態(tài)，調(diào)整首波異常點(diǎn)δ的前后采樣時(shí)刻比值γ_i，在首波異常點(diǎn)δ所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰δ'替換首波異常點(diǎn)δ，1個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

當(dāng)步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為3個(gè)時(shí)，3個(gè)連續(xù)的首波異常點(diǎn)依次為ε₁、ε₂和ε₃，通過(guò)計(jì)算機(jī)6查找首波中心異常點(diǎn)ε₂，將首波異常點(diǎn)ε₁歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一隊(duì)列，將首波異常點(diǎn)ε₃歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二隊(duì)列，首波異常點(diǎn)ε₁對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一隊(duì)列中與首波異常點(diǎn)ε₁連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)ε₁所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰ε₁'替換首波異常點(diǎn)ε₁，此時(shí)，新首波負(fù)峰ε₁'歸為第一隊(duì)列中正確的首波負(fù)峰；首波異常點(diǎn)ε₃對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二隊(duì)列中與首波異常點(diǎn)ε₃連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)ε₃所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰ε₃'替換首波異常點(diǎn)ε₃，此時(shí)，新首波負(fù)峰ε₃'歸為第二隊(duì)列中正確的首波負(fù)峰；新首波負(fù)峰ε₁'和新首波負(fù)峰ε₃'分別與首波中心異常點(diǎn)ε₂進(jìn)行比較，判斷故障狀態(tài)，滿足γ_i的比值范圍時(shí)，在首波中心異常點(diǎn)ε₂所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰ε₂'替換首波異常點(diǎn)ε₂，3個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

當(dāng)步驟2061中相鄰兩個(gè)所述首波序列節(jié)之間的首波異常點(diǎn)的數(shù)量為5個(gè)時(shí)，5個(gè)連續(xù)的首波異常點(diǎn)依次為φ₁、φ₂、φ₃、φ₄和φ₅，φ₁'φ₂'φ₃'φ₄'φ₅'通過(guò)計(jì)算機(jī)6查找首波中心異常點(diǎn)φ₃，將首波異常點(diǎn)φ₁和φ₂歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的一個(gè)首波序列節(jié)中形成第一隊(duì)列，將首波異常點(diǎn)φ₄和φ₅歸入與其連續(xù)的兩個(gè)所述首波序列節(jié)中的另一個(gè)首波序列節(jié)中形成第二隊(duì)列，首波異常點(diǎn)φ₁對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一隊(duì)列中與首波異常點(diǎn)φ₁連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)φ₁所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰φ₁'替換首波異常點(diǎn)φ₁，此時(shí)，新首波負(fù)峰φ₁'歸為第一隊(duì)列中正確的首波負(fù)峰；首波異常點(diǎn)φ₂對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第一隊(duì)列中新首波負(fù)峰φ₁'的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)φ₂所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰φ₂'替換首波異常點(diǎn)φ₂；首波異常點(diǎn)φ₅對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二隊(duì)列中與首波異常點(diǎn)φ₅連續(xù)的正確的采樣點(diǎn)的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)φ₅所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰φ₅'替換首波異常點(diǎn)φ₅，此時(shí)，新首波負(fù)峰φ₅'歸為第二隊(duì)列中正確的首波負(fù)峰；首波異常點(diǎn)φ₄對(duì)應(yīng)的采樣時(shí)刻和第二隊(duì)列中新首波負(fù)峰φ₅'的采樣時(shí)刻進(jìn)行比較，根據(jù)γ_i的比值結(jié)果判斷故障狀態(tài)，在首波異常點(diǎn)φ₄所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰φ₄'替換首波異常點(diǎn)φ₄；新首波負(fù)峰φ₂'和新首波負(fù)峰φ₄'分別與首波中心異常點(diǎn)φ₃進(jìn)行比較，判斷故障狀態(tài)，滿足γ_i的比值范圍時(shí)，在首波中心異常點(diǎn)φ₃所處的時(shí)間域上查找新首波負(fù)峰φ₃'替換首波異常點(diǎn)φ₃，5個(gè)首波異常點(diǎn)替換完畢；

步驟2063，一次或多次重復(fù)步驟2062，直至完成深度域上所述聲波接收器R1的所有首波異常點(diǎn)的調(diào)整過(guò)程；

結(jié)合圖3和圖4，本實(shí)施例中，由于所述首波序列節(jié)的數(shù)量為多個(gè)，每?jī)蓚€(gè)所述首波序列節(jié)之間出現(xiàn)的離散的首波異常點(diǎn)處理方法均與步驟2062中首波異常點(diǎn)的替換的過(guò)程相同，再次不做贅述，本方法首波檢測(cè)處理結(jié)果如圖4所示，處理平滑，效果好；

步驟三，在深度域上分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的聲波數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的聲波數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行基線歸零以及樣條擬合：計(jì)算機(jī)6采用三次樣條插值在每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的離散數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的離散數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條擬合，形成樣條函數(shù)序列f_1i、樣條函數(shù)序列f_2i和樣條函數(shù)序列f_3i，其中，f_1i、f_2i和f_3i分別為每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)；

結(jié)合圖5和圖6，本實(shí)施例中，在深度域上分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的聲波數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的聲波數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行基線歸零時(shí)采用滑動(dòng)平均函數(shù)對(duì)各個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)整：其中，聲波接收器R1上一個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)所有采樣點(diǎn)的坐標(biāo)調(diào)整過(guò)程如下：首先確定滑動(dòng)平均函數(shù)長(zhǎng)度h，在存儲(chǔ)式的單發(fā)三收式聲波測(cè)井儀器中查找一個(gè)縱波周期的采樣點(diǎn)數(shù)作為滑動(dòng)平均函數(shù)長(zhǎng)度h，本實(shí)施例中聲波接收器R1接收的縱波數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為15個(gè)采樣點(diǎn)，縱波中心在15個(gè)采樣點(diǎn)的中點(diǎn)處，縱波波形兩側(cè)近似對(duì)稱，因此確定滑動(dòng)平均函數(shù)長(zhǎng)度h＝15；然后計(jì)算15個(gè)采樣點(diǎn)的平均值，用15個(gè)采樣點(diǎn)的中點(diǎn)處的數(shù)值與15個(gè)采樣點(diǎn)的平均值做差值后替換15個(gè)采樣點(diǎn)的起始采樣點(diǎn)的數(shù)值，重復(fù)操作次計(jì)算完成一個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)所有采樣點(diǎn)的坐標(biāo)調(diào)整；聲波接收器R1上各個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)所有采樣點(diǎn)的坐標(biāo)調(diào)整過(guò)程均相同；

所述聲波接收器R2和所述聲波接收器R3進(jìn)行基線歸零處理與聲波接收器R1上各個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)所有采樣點(diǎn)的坐標(biāo)調(diào)整過(guò)程均相同，在此不做贅述；

本實(shí)施例中，對(duì)于每?jī)蓚€(gè)采樣點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為8μs，對(duì)于間隔l₁₂為0.2m的聲波接收器，其慢度分辨率為40μs/m，該慢度分辨率間隔過(guò)大，精度低，不能滿足實(shí)際慢度需求，在深度域上分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的聲波離散數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的聲波離散數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的聲波離散數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條擬合，形成連續(xù)的擬合函數(shù)，可在時(shí)間間隔為8μs的兩個(gè)采樣點(diǎn)之間取點(diǎn)，提高慢度分辨率；

步驟四，確定調(diào)整后的所述聲波接收器R1的縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]以及慢度s搜索范圍：其中，t_s為每個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)從首波負(fù)峰位置的前一個(gè)正峰之前的第二個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t_e為首波負(fù)峰位置后第二個(gè)正峰之后的第二個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，慢度s介于s_min～s_max之間，s_min為致密白云巖中的慢度值，s_max為大氣壓下空氣中的慢度值；

本實(shí)施例中，致密白云巖中的慢度值s＝125μs/m，大氣壓下空氣中的慢度值s_max＝3000μs/m；

步驟五，慢度序列s_i的提?。翰捎霉苍捶ㄅc共收法相結(jié)合的方式，對(duì)步驟三中的樣條函數(shù)序列f_1i、樣條函數(shù)序列f_2i和樣條函數(shù)序列f_3i兩兩進(jìn)行相關(guān)匹配，具體過(guò)程如下：

步驟501，確定慢度分割步長(zhǎng)Δs：

本實(shí)施例中，慢度分割步長(zhǎng)Δs采用5μs/m；

步驟502，獲取共源法相關(guān)匹配中的慢度序列s_Fi：對(duì)步驟三中各記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)分別進(jìn)行匹配處理，各記錄時(shí)間T內(nèi)匹配處理方法均相同；對(duì)任一記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)進(jìn)行處理時(shí)，過(guò)程如下：

步驟5021，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的相關(guān)系數(shù)ρ₁₂，其中，f₁為樣條函數(shù)序列f_1i中任一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，f₂為樣條函數(shù)序列f_2i中與f₁處于同一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，為所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₁的平均值，為同一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₂的平均值，q＝1、2、……、h，h為整數(shù)且

步驟5022，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的慢度s₁₂：計(jì)算機(jī)6查找步驟5021中計(jì)算的q個(gè)ρ₁₂中的最大值ρ_12max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的慢度s₁₂；

結(jié)合圖7，本實(shí)施例中，由于慢度分割步長(zhǎng)Δs采用5μs/m，對(duì)于慢度范圍s＝125μs/m～3000μs/m的測(cè)井環(huán)境，q＝1、2、……、576，實(shí)際操作中，當(dāng)q＝1時(shí)慢度s＝125+(q-1)Δs＝125μ/m，對(duì)所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂進(jìn)行一次相關(guān)系數(shù)ρ₁₂的計(jì)算；當(dāng)q＝2時(shí)慢度s＝125+(q-1)Δs＝130μ/m，對(duì)所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂進(jìn)行一次相關(guān)系數(shù)ρ₁₂的計(jì)算；循環(huán)576次找到最大相關(guān)系數(shù)ρ_12max的值對(duì)應(yīng)的慢度s＝125+(q-1)Δs作為時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的慢度s₁₂；

步驟5023，根據(jù)如下公式，

計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₂₃，其中，f₂的縱波窗長(zhǎng)為[t_s+s₁₂l₁₂,t_e+s₁₂l₁₂]，f₃為樣條函數(shù)序列f_3i中與f₁處于同一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，為在縱波窗長(zhǎng)[t_s+s₁₂l₁₂,t_e+s₁₂l₁₂]上時(shí)間樣條函數(shù)f₂的平均值，為同一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₃的平均值；

步驟5024，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₂₃：計(jì)算機(jī)6查找步驟5023中計(jì)算的q個(gè)ρ₂₃中的最大值ρ_23max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₂₃，慢度s₂₃的計(jì)算過(guò)程與慢度s₁₂操作過(guò)程相同；

步驟5025，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₁₃；

步驟5026，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₁₃：計(jì)算機(jī)6查找步驟5025中計(jì)算的q個(gè)ρ₁₃中的最大值ρ_13max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的慢度s₁₃，慢度s₁₃的計(jì)算過(guò)程與慢度s₁₂操作過(guò)程相同；

步驟5027，共源慢度異常值的剔除：計(jì)算機(jī)6對(duì)步驟5022中的慢度s₁₂、步驟5024中的慢度s₂₃以及步驟5026中的慢度s₁₃中跳變的共源慢度異常值進(jìn)行剔除；

本實(shí)施例中，步驟5027中進(jìn)行共源慢度異常值的剔除之前，先設(shè)置共源相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ；再通過(guò)所述相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ與慢度s₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_12max、慢度s₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_23max和慢度s₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_13max分別進(jìn)行比較，所述相關(guān)系數(shù)ρ_12max、所述相關(guān)系數(shù)ρ_23max和所述相關(guān)系數(shù)ρ_13max中小于所述共源相關(guān)系數(shù)閾值ρ_Δ的對(duì)應(yīng)的慢度值進(jìn)行剔除，所述0.8≤ρ_Δ≤1；

步驟5028，計(jì)算共源慢度s_F的有效值：對(duì)步驟5027中保留的有效共源慢度值做均值處理，得到共源慢度s_F；

實(shí)際操作中，當(dāng)慢度s₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_12max、慢度s₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_23max和慢度s₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_13max均大于等于0.8時(shí)，一記錄時(shí)間T內(nèi)的共源慢度s_F為s₁₂、s₂₃和s₁₃的均值；當(dāng)慢度s₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_12max、慢度s₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_23max和慢度s₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_13max中有兩個(gè)相關(guān)系數(shù)大于等于0.8，另一個(gè)相關(guān)系數(shù)小于等于0.8時(shí)，提除相關(guān)系數(shù)小于等于0.8對(duì)應(yīng)的慢度值，一記錄時(shí)間T內(nèi)的共源慢度s_F為兩個(gè)相關(guān)系數(shù)大于等于0.8對(duì)應(yīng)的慢度值的均值；當(dāng)慢度s₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_12max、慢度s₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_23max和慢度s₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_13max中有小于等于一個(gè)的相關(guān)系數(shù)大于等于0.8時(shí)，剔除偏離度最大的相關(guān)系數(shù)對(duì)應(yīng)的慢度值，一記錄時(shí)間T內(nèi)的共源慢度s_F為剩余兩個(gè)慢度值的均值；

步驟5029，多次重復(fù)步驟5021，對(duì)下一記錄時(shí)間T獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上共源法相關(guān)匹配方式的慢度計(jì)算，形成共源慢度序列s_Fi；

步驟503，獲取共收法相關(guān)匹配中的慢度序列s_Ri：對(duì)步驟三中連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)分別進(jìn)行匹配處理，結(jié)合圖8，連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)匹配處理方法均相同；對(duì)任一連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)進(jìn)行處理時(shí)，過(guò)程如下：

步驟5031，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₂的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₂，其中，f₁'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第三記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_1i中任一記錄時(shí)間T內(nèi)的時(shí)間樣條函數(shù)，f₂'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第二記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_2i中的時(shí)間樣條函數(shù)，為所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₁'的平均值，為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第二記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的平均值；

步驟5032，確定時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的慢度s'₁₂：計(jì)算機(jī)6查找步驟5031中計(jì)算的q個(gè)ρ'₁₂中的最大值ρ'_12max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f₂'的慢度s'₁₂，慢度s₁₃的計(jì)算過(guò)程與慢度s₁₂操作過(guò)程相同；

步驟5033，根據(jù)如下公式，

計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₂₃，其中，f₂'的縱波窗長(zhǎng)為[t_s+s'₁₂l₁₂,t_e+s'₁₂l₁₂]，f₂'為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第一記錄時(shí)間T內(nèi)樣條函數(shù)序列f_3i中的時(shí)間樣條函數(shù)，為縱波窗長(zhǎng)[t_s+s'₁₂l₁₂,t_e+s'₁₂l₁₂]上時(shí)間樣條函數(shù)f'₂的平均值，為連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)第一記錄時(shí)間T內(nèi)時(shí)間樣條函數(shù)f₃'的平均值；

步驟5034，確定時(shí)間樣條函數(shù)f'₂和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₂₃：計(jì)算機(jī)6查找步驟5033中計(jì)算的q個(gè)ρ'₂₃中的最大值ρ'_23max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f'₂和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₂₃，慢度s'₂₃的計(jì)算過(guò)程與慢度s₁₂操作過(guò)程相同；

步驟5035，根據(jù)如下公式，

計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₃；

步驟5036，確定時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₁₃：計(jì)算機(jī)6查找步驟5035中計(jì)算的q個(gè)ρ'₁₃中的最大值ρ'_13max對(duì)應(yīng)的慢度值即為時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的慢度s'₁₃，慢度s'₁₃的計(jì)算過(guò)程與慢度s₁₂操作過(guò)程相同；

需要說(shuō)明的是，由于在深度域上分別對(duì)調(diào)整后的所述聲波接收器R1接收的聲波數(shù)據(jù)、所述聲波接收器R2接收的聲波數(shù)據(jù)和所述聲波接收器R3接收的聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行了基線歸零處理，因此各個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)各個(gè)樣條函數(shù)的平均值和均為0，在步驟5021中計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₂的相關(guān)系數(shù)ρ₁₂、在步驟5023中計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₂₃、在步驟5025中計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁和時(shí)間樣條函數(shù)f₃的相關(guān)系數(shù)ρ₁₃、在步驟5031中計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f₁'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₂的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₂、在步驟5033中計(jì)算時(shí)間樣條函數(shù)f₂'和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₂₃以及在步驟5035中計(jì)算所述縱波窗長(zhǎng)[t_s,t_e]上時(shí)間樣條函數(shù)f'₁和時(shí)間樣條函數(shù)f'₃的相關(guān)系數(shù)ρ'₁₃時(shí)，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，減少計(jì)算量，操作簡(jiǎn)單。

步驟5037，共收慢度異常值的剔除：計(jì)算機(jī)6對(duì)步驟5032中的慢度s'₁₂、步驟5034中的慢度s'₂₃以及步驟5036中的慢度s'₁₃中跳變的共收慢度異常值進(jìn)行剔除；

步驟5037中進(jìn)行共收慢度異常值的剔除之前，先設(shè)置共收相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ；再通過(guò)所述相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ與慢度s'₁₂對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_12max、慢度s'₂₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_23max和慢度s'₁₃對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ'_13max分別進(jìn)行比較，所述相關(guān)系數(shù)ρ'_12max、所述相關(guān)系數(shù)ρ'_23max和所述相關(guān)系數(shù)ρ'_13max中小于所述共收相關(guān)系數(shù)閾值ρ'_Δ的對(duì)應(yīng)的慢度值進(jìn)行剔除，所述0.8≤ρ'_Δ≤1；

步驟5038，計(jì)算共收慢度s_R的有效值：對(duì)步驟5037中保留的有效共收慢度值做均值處理，得到共收慢度s_R，共收慢度s_R的計(jì)算過(guò)程與共源慢度s_F計(jì)算過(guò)程相同；

步驟5039，多次重復(fù)步驟5031，對(duì)下一連續(xù)三個(gè)記錄時(shí)間T內(nèi)獲取的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直至完成深度域上共收法相關(guān)匹配方式的慢度計(jì)算，形成共收慢度序列s_Ri；

步驟504，根據(jù)計(jì)算深度域上聲波測(cè)井的慢度序列s_i。

實(shí)際操作中，為了去除井眼擴(kuò)徑帶來(lái)的慢度計(jì)算誤差，提高聲波測(cè)井計(jì)算精度，采用共源法與共收法相結(jié)合的方式，在同一深度點(diǎn)上對(duì)共源法和共收法得到的慢度值進(jìn)行均值處理，避免不同深度點(diǎn)上錯(cuò)位計(jì)算帶來(lái)的誤差影響，處理效果好，精度高。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。