[发明专利]正演数值模拟三维钻井噪音的方法及装置、设备、介质

说明书

本申请的实施例揭示了一种正演数值模拟三维钻井噪音的方法及装置、设备、介质。方法包括：根据钻机震源的特点，确定模拟钻机震源，估算模拟炸药震源延迟时间，并确定模拟炸药震源，在波动方程中加入模拟钻机震源和模拟炸药震源获得一个新方程，利用有限差分法对新方程进行数值模拟得到三维钻井噪音。本申请可以快速并准确地模拟出三维钻井噪音，为后续机器学习去除钻井噪音提供可靠训练集。

技术领域

本申请涉及声学处理技术领域，具体涉及一种正演数值模拟三维钻井噪音的方法及装置、设备、介质。

背景技术

随着对地震勘探精度要求的提高，我们对地震资料的采集要求也逐渐提升。但是，在地震勘探采集过程中，勘探区往往会存在或多或少的钻井工作，由此钻机振动产生的噪音与地震勘探震源产生的信号相互干扰，严重影响地震勘探资料。

由于钻井作业的连续性特点，若是时常中途停止钻井，易造成卡钻、塌井等情况，协调难度大，因此去除地震勘探资料的钻井噪音非常重要。如图1所示，图1中a表示钻机噪音，b表示钻机噪音振幅谱，已有技术提出钻井噪音在地震记录上呈现能量强，双曲线特征，频谱上频带很窄，近似一单频信号；且采用了叠加去噪音和模型去噪法对钻井噪音进行去除(详参[AN Ling-Fang，安玲芳，ZHANG Jin，等.钻井干扰的特征分析及去噪方法浅析[C]//国家安全地球物理丛书.中国地球物理学会国家安全地球物理专业委员会；陕西省地球物理学会，2014.])。

随着计算机处理数据能力的提高和机器学习在数值信号处理方面能力的应用，采取机器学习方法，去除钻井噪音已是一种可行的方法。但是机器学习，需要大量的样本作为训练集，依靠实测来获取大量的样本的方式成本高，时间周期长，因此，高精度有效的三维钻井噪音数据的模拟就十分重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的实施例分别提供了正演数值模拟三维钻井噪音的方法及装置、设备、计算机可读存储介质，通过计算机模拟可以快速精准地获取到大量三维钻井噪音数据以满足机器学习的需要。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种正演数值模拟三维钻井噪音的方法，所述方法包括：根据钻机震源的特点，确定如下公式(1)所示的模拟钻机震源：

A_i(AX_i，AY_i，AZ_i，t)＝a*sin(2πf_ct) (1)

式中，A_i(AX_i，AY_i，AZ_i，t)为第i个模拟钻机处的模拟钻机震源；(AX_i，AY_i，AZ_i) 表示第i个模拟钻机位置，f_c为模拟钻机机械振动频率；a为模拟钻机震源振幅；

通过如下公式(2)估算模拟炸药震源延迟时间t_D：

式中，(RX_i，RY_i，RZ_i)为距离(AX_i，AY_i，AZ_i)最远的接受点的坐标；v_i为 (AX_i，AY_i，AZ_i)到(RX_i，RY_i，RZ_i)之间的平均速度；

基于所述模拟炸药震源延迟时间t_D，确定模拟炸药震源如下公式(3)所示：