[发明专利]瞬变电磁信号叠前去噪方法

说明书

本发明公开了一种瞬变电磁勘探的时间序列信号的叠前去噪方法，包括以下步骤：S1、存贮瞬变电磁时间序列；S2、对瞬变电磁测量的场分量时间序列的每个周期衰减曲线进行倒序时域递归滤波；S3、对滤波后每个周期的场分量衰减曲线进行加窗处理，获取对数等间隔的场值衰减曲线；S4、采取设定阈值的统计叠加处理方法，对对数等间隔的场值衰减曲线中的多个观测周期的同一时窗场值进行去飞点叠加。本发明使得LOATEM方法资料处理快速有效，信噪比明显改善，资料畸变明显减小，资料品质明显提高，为视电阻率曲线计算，高分辨的精细反演奠定了坚实基础。

技术领域

本发明涉及地球物理信号处理与分析技术研究领域，尤其涉及一种瞬变电磁勘探的时间序列信号的叠前去噪技术。

背景技术

长偏移距瞬变电磁阵列法(LOATEM)作为电磁法勘探中的一门新兴技术，愈来愈受到勘探地球物理界的重视。自上世纪90年代以来，国内学者开始从事该方法在石油勘探领域里的方法试验与解释方法研究，先后在南方碳酸盐岩地区和鄂尔多斯盆地成功地进行了方法试验，取得了一些令人鼓舞的结果，为该方法进一步发展奠定了基础。

尽管LOATEM法具有坚实的理论基础，尽管它在分辨率、信噪比等诸多因素方面优于频域电磁勘探方法，但在数据处理与解释方面仍存在一些十分突出的问题。首先，由于该方法记录的是时间序列，采样点密集(0.1至0.5毫秒采样间隔)，周期长(一般8至64秒)，阵列采集时数据量巨大，处理与反演任务相当繁重，现场一般不能及时给出电性剖面，从而影响了对采集数据质量以及勘探效果的评价。

随着工业化进程的加快，电磁法勘探即使在偏远的山区，其文化干扰依然存在，且到了无法忍受的地步，更不用说发达地区了。虽然LOATEM具有发射功率大、勘探深度深、抗干扰能力强、方便灵活等特点，但仍有许多测点由于受文化干扰的影响，信噪比很低，其数据往往无法解释。为了提高信解释质量，“去噪”是电磁法数据处理的前期基础工作。目前，去噪的方法很多。针对LOATEM法时间采样密度高、单点时间序列记录数据量大、现场叠加处理困难等特点，本发明提出了一种瞬变电磁时间序列信号的叠前去噪技术。

瞬变电磁信号具有早期信号幅值高，衰减快，晚期信号弱，衰减慢，动态范围大等特点。常规的FFT方法因其主要是从全时段的频域特性分析出发，难以对瞬变电磁不同时窗的时间序列信号中的噪声较好地消除。也有学者研究与开发了三点指数逼近非线性平滑去噪和基于小波阈值的信号去噪技术，取得了一定的效果。目前瞬变电磁法提高信噪比的方法主要是通过叠加和加大发射源电流来。由于信噪比的提高与叠加次数的指数倍成正比，因而依靠叠加次数来提高信噪比有限。提高发射电流受仪器功率、器件及接地影响，也只能是一个有限的手段。开展信号识别与提取方法研究，在叠加与加大供电电流的前提下，开发新的去噪技术，是目前瞬变电磁法提高资料质量的重要途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术LOATEM法时间采样密度高、单点时间序列记录数据量大、现场叠加处理困难等的缺陷，提供一种可使得LOATEM方法资料处理快速有效，信噪比明显改善，资料畸变明显减小，资料品质明显提高，为视电阻率曲线计算，高分辨的精细反演奠定了坚实基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种瞬变电磁勘探的时间序列信号的叠前去噪方法，包括以下步骤：

S1、存贮瞬变电磁时间序列；

S2、对瞬变电磁测量的场分量时间序列的每个周期衰减曲线进行倒序时域递归滤波；

S3、对滤波后每个周期的场分量衰减曲线进行加窗处理，获取对数等间隔的场值衰减曲线；

S4、采取设定阈值的统计叠加处理方法，对对数等间隔的场值衰减曲线中的多个观测周期的同一时窗场值进行去飞点叠加。