基于辛几何模态分解的核磁共振回波数据去噪
编号:80
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更新:2026-01-30 09:18:39 浏览:15次
口头报告
摘要
摘要:核磁共振(NMR)测井是评估岩石物理参数和识别流体的有效方法,在非常规储层勘探开发中具有显著前景。由于非常规储层孔隙度低且孔隙结构复杂,导致采集的NMR信号非常微弱,数据信噪比(SNR)较低,从而影响T2谱反演的准确性[1]。因此在反演前对核磁共振回波数据进行去噪处理至关重要,本文提出基于辛几何模态分解(SGMD)对回波数据进行去噪以提升数据信噪比。该方法利用辛矩阵相似变换求解哈密顿矩阵的特征值,并利用对应的特征向量重构信号成分[2]。为抑制端点效应的影响,首先对原始回波数据的首尾数据点进行镜像对称延拓,扩展后的核磁共振回波数据经SGMD分解,得到对应的辛几何分量(SGCs)。SGC的个数直接影响SGMD方法的分解结果,SGC个数较多可能导致信号过度分解和分解速度慢,而较少的分量可能无法完全分离有用信号与噪声,因此本文提出利用峭度值确定最佳的分量个数。由于分解后的各分量间不相互独立,需对每个分量进行相似性分析进而重构相似分量。分别计算前k个分量和的皮尔逊相关系数ρk并计算ρk与ρk+1的差值,记为fk。当fk≤0.0002时,认为第(k+1)个SGC即为有效信号与噪声的分割点,将前(k+1)个SGCs相加后即可得到去噪后的回波数据。研究首先通过数值模拟构建了双峰T2谱,并正演生成回波间隔为0.2毫秒、回波个数为4096的核磁共振回波数据。对回波数据添加不同信噪比的高斯白噪声,分别采用SGMD、经验模态分解(EMD)与小波变换(WT)方法对含噪数据进行处理。通过对比反演得到的T2谱,发现SGMD方法的去噪效果显著优于其他方法,证明了SGMD方法的有效性。最后,通过实际测井资料与岩心实验数据的处理,结果也表明SGMD方法在实际应用中也具有更佳的去噪性能。
关键词
核磁共振测井;去噪;辛几何模态分解;T2谱
稿件作者
郭江峰
中国石油大学(北京)
周津宁
中国石油大学(北京)
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