[发明专利]微地震监测资料预处理方法及装置

说明书

本发明提供了一种微地震监测资料预处理方法及装置。该方法可以包括：通过分时窗将M道检波器记录的原始时间长度为T的观测记录S分割成N_win个子记录；计算每个子记录中每道信号的能量，并记录为N_win×M的二维数组E；基于所述二维数组E计算能量阈值th_e；将每个子记录中能量大于所述阈值th_e的道判断为存在强噪音干扰的道，标记为无效道，否则标记为有效道；以及将所述有效道用1表示，将所述无效道用0表示，并形成包含有效道与无效道信息的N_win×M的二维数组Temp。本发明的微地震监测资料预处理方法及装置不但可以消除强噪音干扰对微地震事件识别和定位处理结果的影响，同时能够提高微地震监测资料的处理效率。

技术领域

本发明涉及微地震监测领域，具体地，涉及一种微地震监测资料预处理方法及装置。

背景技术

在石油开采领域，微地震监测技术的应用主要是通过监测水力压裂过程中产生的微震信号，可以监测压裂过程，评价压裂效果，进而指导优化工程参数。在北美地区，微地震监测技术已广泛应用于水力压裂裂缝监测、高压注入作业产生的油藏动态监测等业务领域，获得了石油工业界的高度认可，成为油气开发过程中一项信息丰富、精确、及时的监测技术，是非常规资源开发中进行水力压裂裂缝实时监测的重要手段之一。

在地面微地震监测过程中，为了保证微地震事件定位精度，检波器通常按放射状或网格状等均匀排列方式布设。因此，监测记录质量不可避免地会受地表工程作业以及工业生产活动等一些强干扰源的影响，导致监测记录中存在局部强噪音，对微地震事件的有效识别和精确定位处理造成很大的困难。处理人员在处理过程中通常采用振幅自动增益控制和道间能量均衡的方法，将这些局部异常强噪音能量压制到整个剖面的平均能量水平，然后再进行事件识别和定位。

发明人发现，由于存在强噪音干扰的道本身信噪比就极低，即使经过能量压制之后，这些道的信息仍然不但对事件识别和定位无益，还会给后续处理增加计算量。因此，有必要开发一种在资料处理前的预处理过程中将记录中存在强噪音干扰的道准确识别并标记的方法及装置。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点及不足，提出了一种消除强噪音干扰对微地震事件识别和定位处理结果的影响的地面微地震监测资料预处理方法及装置。

根据本发明的一方面，提出一种微地震监测资料预处理方法，该方法包括以下步骤：通过分时窗将M道检波器记录的原始时间长度为T的观测记录S分割成N_win个子记录；计算每个子记录中每道信号的能量，并记录为N_win×M的二维数组E；基于所述二维数组E计算能量阈值th_e；将每个子记录中能量大于所述阈值th_e的道判断为存在强噪音干扰的道，标记为无效道，否则标记为有效道；以及将所述有效道用1表示，将所述无效道用0表示，并形成包含有效道与无效道信息的N_win×M的二维数组Temp。

优选地，所述观测记录S以N×M的二维数组表示：

其中，s_ndt,m为第m道检波器在ndt时刻的记录值，dt为时间采样间隔，M为检波器数目，N为时间采样点数，N＝T/dt。

优选地，以长度为L_win的时窗将原始时间长度为T的观测记录S分割成N_win个子记录，N_win与L_win的关系式为：

N_win＝round(N/L_win)