[发明专利]光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的去除方法及装置

说明书

本发明公开了一种光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的去除方法及装置，该方法包括：获取光纤声波传感器采集的包含井筒波干扰的地震波场数据；沿井筒波走时，在各道地震波上向下截取预设时窗长度的波形数据，计算各道地震波上截取的波形数据的均方根振幅，作为各道地震波的振幅归一化因子，以便对每个时间采样点处各道地震波的振幅值进行归一化处理；对每个时间采样点处各道地震波的归一化振幅值进行去尾均值滤波处理，得到井筒波在每个时间采样点处的预测振幅值，并据此对每个时间采样点处各道地震波进行井筒波干扰去除处理，最后进行反归一化处理，得到去除井筒波干扰的地震波场数据。本发明有效压制光纤声波传感地震数据中的井筒波干扰。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，尤其涉及一种光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的去除方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着光纤声波传感技术的快速发展，光纤声波传感技术在井中地震勘探中得到越来越广泛的应用。相对于常规检波器采集来说，光纤声波传感技术具有高密度采样和耐高温高压等特点。光纤声波传感技术主要利用激光在光纤中传播时产生的瑞利逆向散射，当光纤周围的介质有振动时，瑞利散射会发生相应的变化，通过连续观测和对这种光信号的解调就可以得到地层的地震波信息。

光纤声波传感比较适合在井中观测地震波，当光纤在井中以悬挂方式布设时，由于光纤与井壁没有完全耦合，导致井筒波干扰非常发育，且由于光纤与井壁的距离变化使得井筒波能量产生很大的变化，严重影响地震波的接收效果，如何有效去除这种井筒波干扰是光纤声波传感技术在地震勘探应用的一个难点。

目前，现有技术主要采用如下两种方式去除光纤声波传感地震数据中的井筒波干扰：①采用中值滤波方式，即拾取比较准确的井筒波的初至，按照井筒波的初至进行中值滤波，这种方式在滤除井筒波的同时，改变了原始地震波场数据的能量关系和相位，且滤波后的地震波记录中仍然会存在一些很强的井筒波；②采用频率-波数域滤波方式，即将原始地震波场数据变换得到其频率-波数波谱，选择井筒波的视速度范围，将该视速度范围内的频率-波数谱清零，这种方式无法滤除空间假频对应的井筒波，难以有效去除井筒波干扰。

由上分析可知，现有去除光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的方法，存在无法完全剔除井筒波干扰，且容易滤除有效信号的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的去除方法，用以解决现有去除光纤声波传感地震数据中井筒波干扰的方法，存在无法完全剔除井筒波干扰，且容易滤除有效信号的技术问题，该方法包括：获取光纤声波传感器采集的包含井筒波干扰的地震波场数据，其中，地震波场数据包括：单炮激发的多道地震波在各个时间采样点处的振幅值，所述井筒波干扰的振幅与光纤、井筒壁之间的耦合程度成反比；沿井筒波走时，在各道地震波上向下截取预设时窗长度的波形数据，计算各道地震波上截取的波形数据的均方根振幅，作为各道地震波的振幅归一化因子，所述预设时窗长度为井筒波发育周期的2～10倍；根据各道地震波的振幅归一化因子，对每个时间采样点处各道地震波的振幅值进行归一化处理，得到每个时间采样点处各道地震波的归一化振幅值；对每个时间采样点处各道地震波的归一化振幅值进行去尾均值滤波处理，得到井筒波在每个时间采样点处的预测振幅值；根据井筒波在每个时间采样点处的预测振幅值，对每个时间采样点处各道地震波进行井筒波干扰去除处理，并采用各道地震波的振幅归一化因子进行反归一化处理，得到去除井筒波干扰的地震波场数据。