[发明专利]一种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法

说明书

本发明提供了一种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法，利用了金属磁记忆方法来实现对地磁信号的采集，并通过后续的小波降噪，特征提取以及模糊识别模式的方法将所得的数字信号转换成直观的三维云图显示以及具体的位置及埋深。该种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法，利用金属对地磁场的干扰特性以及金属磁记忆技术中对干扰磁场进行深度信号分析的研究思路，通过构建有限元分析模型及实验室模拟实验，系统全面的研究废弃井在地磁场中的影响规律及干扰因素；在此基础上开展基于小波变换的信号降噪处理和废弃井特征信号提取与模式识别，并开发数据处理流程，实现对废弃井采集数据的自动识别定位。

技术领域

本发明属于废弃井检测领域技术领域，尤其涉及一种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法。

背景技术

近几年来，地磁场在监测、预报环境、智能武器、战地信息对抗等方面显示出巨大的优越性，作为地球的天然资源，地磁场可为航天、航海等提供了免费坐标系,并且具有无辐射、能耗低、全天候和全地域等特点，因此近几年利用地磁场进行废弃井定位的技术也开始受到研究者和技术人员的关注。

目前，国内基于地磁场废弃井的探测主要应用地面高精度磁法、井下瞬变电磁法、三极直流电测深法以及金属磁记忆法进行综合勘查，在实验环境中能准确查明废弃油井位置、埋深等信息且效果明显，是较为理想且行之有效的物探方法。前三种方法的检测率虽然高，但尚处于试验研究阶段，设备比较复杂，对操作人员的技术和经验要求较高，存在着很多实际应用过程中的缺陷，尚没有被大规模的应用于废弃井的工程探测。而金属磁记忆方法虽克服了以上缺点，但依然存在较大缺陷：例如金属磁记忆方法针对目前所得到的数据，只能通过模糊判断来确定废弃井的位置，因此在数据处理效率方面较为低下，对操作人员要求较高。

发明内容

本发明提供了一种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法，利用了金属磁记忆方法来实现对地磁信号的采集，并通过后续的小波降噪，特征提取以及模糊识别模式的方法将所得的数字信号转换成直观的三维云图显示以及具体的位置及埋深。具有识别精度高、对人员配置要求低、节约施工成本、提高工作效率等诸多优点，并具有很大的应用前景和市场价值。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种基于地磁记忆的金属废弃井探测方法，包括有如下步骤：

利用仿真构建形成基础模型，并结合实验数据构建形成模式库；

对金属磁记忆方法探测所得数据进行降噪处理；

将降噪处理后的金属磁记忆方法探测所得数据的信号特征与模式库进行比对；

将比对结果显示在GUI界面上，GUI界面显示内容中至少包括有三维显示图，废弃井坐标及埋深。

较为优选的，将金属磁记忆方法探测所得数据中油井套管对地磁场的影响范围以及极值大小与利用仿真构建形成基础模型中的对应值进行比对，并根据比对情况对基础模型中的参数进行修正。

较为优选的，应用路径搜寻技术，在基础模型中确定出金属磁记忆方法探测所得数据中信号特征最为明显的路径作为数据检索路径。

优选的，将金属磁记忆方法探测所得数据中位于数据检索路径上的数据提取作为高价值检索路径数据。

优选的，利用模板匹配技术及模糊识别技术，对高价值检索路径数据与模式库进行配对，并根据配对情况实现对废弃井位置的初步定位；初步定位的定位精度为＜±3m。

优选的，提取基础模型中XY向磁场分量；将基础模型中XY向磁场分量与废弃井位置的初步定位做函数关系拟合，并根据函数关系拟合情况实现对废弃井位置的精确定位；精确定位的定位精度为＜±1m。

优选的，对基础模型取上下间隔固定距离的磁场仿真数据做差，将所得的差值与埋深做函数关系拟合；并根据函数关系拟合情况实现对废弃井井深的定位。