[发明专利]用于采集分析井场噪声的装置及方法

权利要求书

1.一种用于采集分析井场噪声的装置，包括：

耦合器，用于耦合井架和地面电极之间的井场噪声；

前置放大器，用于接收来自所述耦合器的噪声并对其进行预处理；

带通滤波器，用于对来自所述前置放大器的噪声信号进行滤波处理；

处理器，其连接并控制着所述前置放大器和所述带通滤波器；

与所述处理器相连的计算机，

其中所述处理器接受来自所述前置放大器和所述带通滤波器的噪声信号，将其存储后发送给所述计算机，所述计算机对收到的噪声信号进行分析。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前置放大器为能够调节增益的多级前置放大器。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述带通滤波器为截止频率能够调节的带通滤波器。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器能够自动调整所述放大器的放大倍数。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述前置放大器采用分级放大，第一级放大1-100倍，第二级放大1-10000倍。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述带通滤波器能够采集的信号的频带范围分别为1-45Hz、45-1000Hz、1-1000Hz和1-5000Hz。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，还包括独立于所述处理器的存储器，所述处理器将接收到的噪声信号存储到所述存储器中。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置一端连接井架，另一端连接地面电极。

9.通过根据权利要求1到8中任一项所述的装置采集和分析井场噪声的方法，包括：

第一步：将所述装置的一端接至井架，另一端接至地面电极；

第二步：启动所述装置，选择放大器的放大倍数、带通滤波器的截止频率以及采样频率；所述控制器控制所述装置采集井场噪声并将接收到的信号存储至存储器，而后传输至所述计算机；

第三步：所述计算机对所接收的信号进行分析和处理。

10.根据权利要求9所述的方法，在第三步中，

采集的井场噪声的统计均值μ为：

μ=1NΣn=1i=Nx[n]---(1)]]>

井场噪声的标准差σ为：

σ=1NΣn=1N(x[n]-μ)2---(2)]]>

井场噪声的统计峰度kurtosis：

kurtosis=Σn=1N(x[n]-μ)4(N-1)σ4---(3)]]>

其中，μ为样本均值；σ为样本标准差；

井场噪声的统计斜度skewness：

skewness=Σn=1N(x[n]-μ)3(N-1)σ3---(4)]]>

周期P_xx(f)：

Pxx(f)=1N|Σn=1Nx[n]e-j2πfn|2,]]>-12≤f≤12---(5)]]>

其中，f为频率，N为采样点数，采样值为{x[1],x[2],…,x[N]}。