[发明专利]一种微震监测数据谐波干扰压制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探的数据处理技术领域，特别涉及一种微震监测数据谐波干扰压制方法及装置。

背景技术

在非常规油气水力压裂工程或地热利用工程中，通过微地震监测可以得到岩石破裂时产生的声发射事件,对这些事件的定位可以揭示地下岩石破裂的空间分布等信息,为水力压裂等工程的参数优化和效果评估等提供最直接的帮助。

目前有很多微震监测方法，无论是进行井中监测还是地面排列监测，得到的数据一般信噪比较低，有效的微地震信号一般能量较弱且持续时间短，而各种干扰波则一般持续时间长，且具有明显的频率域分布特征。目前还没有针对性较强的微震记录去噪方法，大部分是沿用地震勘探中的滤波方法，在滤波压制噪声的同时对微震信号也有明显的压制作用，从而降低了微震定位的精度。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种微震监测数据谐波干扰压制方法及装置，本技术方案在频率域对稳态谐波干扰进行统计并压制，达到提高信噪比，突出微震事件能量，提高微震定位精度的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种微震监测数据谐波干扰压制方法，该方法包括：

采集微地震数据，将每个检波点记录的地震数据分选在一起作为一个共检波点道集；

将所述共检波点道集中的每一记录道作FFT变换，获取频域地震数据X(x,f)；其中，x表示采样点所在记录道的道号，f表示采样点对应的频率；

利用所述频域地震数据X(x,f)获得振幅谱A(x,f)；

对所述振幅谱A(x,f)的每个频率采样进行多道中值滤波，获得第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)；

对第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)的每一记录道进行多点中值滤波，获得第二次中值滤波后的振幅谱A₂(x,f)；

利用所述第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)和所述第二次中值滤波后的振幅谱A₂(x,f)获得滤波因子；

利用所述滤波因子对所述频域地震数据进行滤波处理，并将滤波处理后的结果进行逆FFT变换，得到谐波干扰压制后的时间域微地震数据。

优选地，所述滤波因子为：

F(x,f)＝A₂(x,f)/A₁(x,f)

其中，F(x,f)为滤波因子。

优选地，所述振幅谱为：

A(x,f)＝sqrt(X_r²(x,f)+X_i²(x,f))

其中，X_r(x,f)、X_i(x,f)分别为频域地震数据X(x,f)的实部和虚部。

优选地，所述采集微地震数据的步骤包括：

通过地面多条排列或井中多级检波器采集单分量或三分量微地震数据；

将连续记录的微地震数据按固定长度分割为多个文件存储。

为实现上述目的，本发明还提供了一种微震监测数据谐波干扰压制装置，该装置包括：

共检波点道集获取单元，用于采集微地震数据，将每个检波点记录的地震数据分选在一起作为一个共检波点道集；

频域地震数据获取单元，用于将所述共检波点道集中的每一记录道作FFT变换，获取频域地震数据X(x,f)；其中，x表示采样点所在记录道的道号，f表示采样点对应的频率；

振幅谱获取单元，用于利用所述频域地震数据X(x,f)获得振幅谱A(x,f)；

第一中值滤波单元，用于对所述振幅谱A(x,f)的每个频率采样进行多道中值滤波，获得第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)；

第二中值滤波单元，用于对第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)的每一记录道进行多点中值滤波，获得第二次中值滤波后的振幅谱A₂(x,f)；

滤波因子获取单元，用于利用所述第一次中值滤波后的振幅谱A₁(x,f)和所述第二次中值滤波后的振幅谱A₂(x,f)获得滤波因子；

时间域微地震数据获取单元，用于利用所述滤波因子对所述频域地震数据进行滤波处理，并将滤波处理后的结果进行逆FFT变换，得到谐波干扰压制后的时间域微地震数据。

优选地，所述滤波因子获取单元得到的滤波因子为：