[發明專利]一種微地震資料噪聲壓制方法及系統、存儲介質和地震信息處理設備

在審

• 申請號: 202210278729.X
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114706128A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 董宏麗;商柔;王闖;管闖;宋金波;申雨軒
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

一種微地震資料噪聲壓制方法及系統、存儲介質和地震信息處理設備，屬于微地震資料數據處理技術，為解決現有方法無法消除全部噪聲而且還會損失有效信號的問題。技術要點：利用檢波器對目標區塊的微地震資料進行采集；將獲得的微地震資料按比例劃分訓練集、驗證集和測試集，將訓練集數據輸入到時間注意力機制互信息生成對抗網絡模型中學習并輸出微地震噪聲壓制預訓練模型；將驗證集數據輸入到訓練好的模型中，利用信噪比對模型參數進行驗證，獲得最優微地震噪聲壓制模型超參數組合；再利用測試集數據對最優超參數組合進行測試并獲得最終微地震噪聲壓制模型；將現場微地震資料輸入到最終微地震噪聲壓制模型中獲得去噪后的微地震資料，實現微地震資料噪聲壓制。

技術領域

本發明涉及微地震資料噪聲壓制方法及系統、存儲介質和地震信息處理設備，屬于微地震資料數據處理技術領域。

背景技術

近些年，我國常規油氣開采潛力逐漸減小，然而國家工業快速發展帶來的油氣需求卻不斷提高，截止到2020年我國石油對外依存度已高達73.5％。我國非常規油氣可探明儲量大約1075億噸，開發潛力巨大，開展非常規油氣勘探開發是保證我國能源安全的必經之路。而微地震監測技術是評價水力壓裂效果、獲取裂縫的方位、長度、高度等參數的關鍵技術，是保障非常規油氣高效開發的重要手段。

在工程實際中，地面微地震檢波器在采集資料過程中不僅會收集到大量隨機噪聲且還含有復雜地面噪聲源(例如：50Hz工業交流電干擾、鉆井干擾等)造成的強干擾導致微地震有效信號極易被淹沒，嚴重影響微地震有效事件的識別與震源定位的準確性與可靠性。因此，噪聲壓制是微地震數據預處理的核心環節。然而，在建立噪聲壓制模型時，我們發現傳統的去噪方法在區分有效信號和噪聲時通常以主觀的專家經驗指導為主，即認定噪聲信號僅存在于整體信號的高頻部分，則利用低通濾波對高頻噪聲進行消除。但微地震信號中包含的噪聲信號具有耦合性，主觀認定噪聲頻率并采取相應的方法進行消除不僅無法消除全部噪聲而且還會損失有效信號。此外，微地震的有效事件特征分布呈現離散化，只存在于時間序列的局部位置。而不同的檢波器采集到的微地震信號由于地質的變化也呈現出不同的特征，導致微地震資料噪聲壓制過程中也很容易造成有效事件的損失。因此，找到新的方法對微地震資料中的噪聲進行壓制且不損失有效事件在非常規油氣勘探開發中已經變得極為重要。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題：傳統的去噪方法在區分有效信號和噪聲時通常以主觀的專家經驗指導為主，即認定噪聲信號僅存在于整體信號的高頻部分，則利用低通濾波對高頻噪聲進行消除。但微地震信號中包含的噪聲信號具有耦合性，主觀認定噪聲頻率并采取相應的方法進行消除不僅無法消除全部噪聲而且還會損失有效信號，從而提出一種基于時間注意力機制互信息生成對抗網絡的微地震資料噪聲壓制方法及系統、存儲介質和地震信息處理設備。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種基于時間注意力機制互信息生成對抗網絡的微地震資料噪聲壓制方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

步驟1：利用檢波器對目標區塊的微地震資料進行采集，獲取帶有噪聲的微地震資料X與無噪聲的微地震資料

步驟2：將步驟1采集到的微地震資料按照8:1:1的比例分為訓練集、驗證集、測試集；訓練集表示為其中x_k為第k個訓練道集樣本，共K道訓練樣本；驗證集表示為其中x_a為第a個驗證道集樣本，共A道驗證樣本；測試集表示為其中x_b為第b個測試道集樣本，共B道測試樣本；所述訓練集、驗證集和測試集的采樣頻率為f；

步驟3：提取經由步驟1采集到的的結構語義特征集合其中，c_d∈R^H×1為第d個微地震結構語義向量，長度為H；

步驟4：對隨機噪聲分布(例如：高斯分布)進行采樣，采樣頻率為f，并獲取隨機噪聲向量集合其中z_m∈R^N×1為第m個隨機噪聲向量，由N個采樣點組成；