本发明属于岩石力学参数别，更具体地，涉及一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法及系统。
背景技术：
1、岩石力学参数的随钻识别一直都是钻探领域里的研究热点与难点，也是随钻技术中非常重要的一环，传统的岩石力学参数实时识别技术往往采用扭矩、推力、钻进速度等参数，这些参数采集比较方便，但蕴含的信息往往较为有限，只能粗略地判断岩性，不能准确地识别岩石力学参数。而钻进过程往往会产生振动，振动信号中蕴藏着大量的信息有待挖掘，通过振动特征来进行岩石力学参数的识别也是目前随钻领域研究的热点。
2、目前利用随钻参数预测岩石力学参数的方法大多是反演法。基于现场岩性编录和岩心物理力学试验获取岩石力学参数；建立标准化随钻数据与岩石力学参数映射关系数据集；根据建立的数据集，对随钻数据进行反演，获取对应的岩石力学参数，进而实现基于随钻测试的岩石力学参数反演。由于钻取岩石前岩石的力学参数是未知的，因此，基于现场钻进数据建立的数据库具有盲目性和不可控性，不利于数据大量积累，成为通过随钻参数（包括振动信号）预测岩石力学参数的瓶颈，影响了岩石力学参数的预测效果。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本发明提出一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，包括：
2、采集振动数据，对所述振动信号进行小波去噪，生成去噪后的振动数据，提取去噪后的所述振动数据的时域特征值，将所述时域特征值进行傅里叶变换，生成频域特征值；
3、对所述频域特征值进行归一化处理，并通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分；
4、设置岩石力学参数预测模型，并根据所述主要成分，预测岩石的单轴抗压强度、弹性模量和泊松比，从而完成岩石力学参数识别。
5、进一步的，采集振动数据包括：制备立方体岩样试件，对所述立方体岩样试件进行室内回转钻进试验,采集所述振动数据。
6、进一步的，对所述频域特征值进行归一化处理包括：将所述频域特征值缩放到同一尺度。
7、进一步的，通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分包括：根据所述频域特征值的累计贡献率，选择贡献率达到80%以上所述频域特征值，作为主要成分。
8、进一步的，岩石力学参数预测模型包括：将所述主要成分作为自变量，与单轴抗压强度、弹性模量和泊松比分别建立线性lasso回归模型。
9、进一步的，将所述单轴抗压强度、所述弹性模量和所述泊松比与现场实际取芯样品测试结果进行比较，计算所述单轴抗压强度、所述弹性模量和所述泊松比的值与实际值的误差百分比，根据所述误差百分比调整所述岩石力学参数预测模型。
10、本发明还提出一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别系统，包括：
11、采集模块，用于采集振动数据，对所述振动信号进行小波去噪，生成去噪后的振动数据，提取去噪后的所述振动数据的时域特征值，将所述时域特征值进行傅里叶变换，生成频域特征值；
12、提取主要成分模块，用于对所述频域特征值进行归一化处理，并通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分；
13、预测模块，用于设置岩石力学参数预测模型，并根据所述主要成分，预测岩石的单轴抗压强度、弹性模量和泊松比，从而完成岩石力学参数识别。
14、进一步的，采集振动数据包括：制备立方体岩样试件，对所述立方体岩样试件进行室内回转钻进试验,采集所述振动数据。
15、进一步的，对所述频域特征值进行归一化处理包括：将所述频域特征值缩放到同一尺度。
16、进一步的，通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分包括：根据所述频域特征值的累计贡献率，选择贡献率达到80%以上所述频域特征值，作为主要成分。
17、通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
18、本发明基于钻机三轴振动频谱特征，通过室内和现场试验相结合的方式，提高了岩石力学参数预测的准确性和实用性，可在钻探过程中实时预测岩石力学参数，提高钻探勘察效率。
1.一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，采集振动数据包括：制备立方体岩样试件，对所述立方体岩样试件进行室内回转钻进试验,采集所述振动数据。
3.如权利要求1所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，对所述频域特征值进行归一化处理包括：将所述频域特征值缩放到同一尺度。
4.如权利要求1所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分包括：根据所述频域特征值的累计贡献率，选择贡献率达到80%以上所述频域特征值，作为主要成分。
5.如权利要求1所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，岩石力学参数预测模型包括：将所述主要成分作为自变量，与单轴抗压强度、弹性模量和泊松比分别建立线性lasso回归模型。
6.如权利要求1所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别方法，其特征在于，将所述单轴抗压强度、所述弹性模量和所述泊松比与现场实际取芯样品测试结果进行比较，计算所述单轴抗压强度、所述弹性模量和所述泊松比的值与实际值的误差百分比，根据所述误差百分比调整所述岩石力学参数预测模型。
7.一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别系统，其特征在于，采集振动数据包括：制备立方体岩样试件，对所述立方体岩样试件进行室内回转钻进试验,采集所述振动数据。
9.如权利要求7所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别系统，其特征在于，对所述频域特征值进行归一化处理包括：将所述频域特征值缩放到同一尺度。
10.如权利要求7所述的一种基于钻机三轴振动频谱特征的岩石强度识别系统，其特征在于，通过主要成分分析法提取所述频域特征值中的主要成分包括：根据所述频域特征值的累计贡献率，选择贡献率达到80%以上所述频域特征值，作为主要成分。
