本文關(guān)鍵詞：基于盲信號理論的微震監(jiān)測數(shù)據(jù)信噪分離方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微地震監(jiān)測技術(shù)是近二三十年從低滲透油氣藏的注水壓裂改造領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來的一種新技術(shù),它通過對人類生產(chǎn)活動引起的輕微震動進(jìn)行觀察和分析來評價生產(chǎn)活動帶來的影響作用、效果及地下狀況。該技術(shù)由于具有效率高和成本低的優(yōu)勢,因此在各領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。隨著石油消耗總量的增加,對于低滲透油氣田,為了增加產(chǎn)量進(jìn)行注水壓裂改造是達(dá)到增產(chǎn)的一種常用方法。在進(jìn)行壓裂時需要實時監(jiān)測注水壓裂時地層破裂產(chǎn)生的裂縫方位,形態(tài)和展布,對壓裂效果做出符合實際情況的評價,從而適時調(diào)整井網(wǎng)的布置和壓裂流程。微地震監(jiān)測技術(shù)就是通過在鄰井或者地面布置高靈敏度的檢波器來實時監(jiān)測壓裂井在注水壓裂時巖石破裂產(chǎn)生的微地震波,通過對接收到的微震記錄進(jìn)行反演即可得出壓裂時裂縫生長的幾何形態(tài)和空間分布。由于微震事件持續(xù)時間較短,振幅較小,微震信號能量較弱,頻率較高,實際采集到的微震資料中一般包含有噪聲干擾。因此在進(jìn)行微震監(jiān)測時很重要的一個步驟就是在對有效信號進(jìn)行初至拾取前進(jìn)行微地震資料的去噪處理,從而消除因為微震資料噪聲干擾對微震監(jiān)測反演結(jié)果的影響,實現(xiàn)對壓裂效果和流程進(jìn)行更好的指導(dǎo)。本文簡要介紹了地震資料常用的幾種去噪方法和基本原理,并歸納了在微震資料中的幾類噪聲干擾,并結(jié)合微震資料和噪聲特點介紹了幾種用于微震資料去噪的方法。目前針對微震資料某一方面的特征已經(jīng)提出了一些微地震信噪分離方法,在實際微震資料去噪處理時的效果較好,但由于是針對微震資料某一方面的特點才適用,因此在應(yīng)用時往往存在一些不足,實際生產(chǎn)中觀測到的地面微震資料噪聲復(fù)雜,一般包含有大量的隨機(jī)噪聲,因此微震資料信噪比往往較低。鑒于此,本課題研究和對比了一系列適合于地面微震資料的去噪方法,將盲源分離技術(shù)應(yīng)用于微震資料去噪,目的是能夠使用該方法在微震監(jiān)測數(shù)據(jù)去噪上有所突破和創(chuàng)新。盲信號處理通常包括盲信號分離(盲源分離)、盲反卷積、盲辨識這三個方面的內(nèi)容,本文主要探討的是盲信號分離(盲源分離)的主要原理及數(shù)學(xué)模型,介紹了獨立成分分析和幾種常用的算法,并結(jié)合微震資料的特點建立去噪模型和目標(biāo)函數(shù),并編寫程序?qū)铣傻奈⒄饠?shù)據(jù)和實際微震資料進(jìn)行去噪處理。本文先通過模擬信號對獨立成分分析幾種常用算法進(jìn)行仿真測試,取得了不錯的分離效果,然后將獨立成分分析運用到合成的微震記錄和隨機(jī)噪聲混合得到的模擬觀測信號,進(jìn)行盲源分離去噪處理,分離結(jié)果表明獨立成分分析可以應(yīng)用于解決微地震資料的噪聲消除,從而提高資料的信噪比。在將該方法運用到實際微震資料去噪處理時,發(fā)現(xiàn)分離效果并不理想,經(jīng)過將微震信號和隨機(jī)噪聲混合模型與實際觀測資料中的信號成分進(jìn)行對比分析,得出有可能存在以下問題：相鄰兩級檢波器接收微震記錄中噪聲不同,兩級接受的有效信號也有可能存在差異,震源到達(dá)兩級檢波器存在時間延遲,井下檢波器各分量角度不一致等問題。今后的研究工作應(yīng)該放在這些問題的探討上,盡可能考慮影響到分離效果的干擾因素,從而實現(xiàn)該方法在微地震監(jiān)測資料去噪處理的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：微地震監(jiān)測 盲源分離 獨立成分分析 微震資料去噪
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.6;P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 選題目的及意義10-11
• 1.2 盲源分離研究進(jìn)程及現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容12-14
• 第二章 去噪方法綜述14-28
• 2.1 地震資料常規(guī)去噪方法14-19
• 2.2 微地震噪聲分類19-20
• 2.3 用于微震去噪方法20-28
• 第三章 盲信號理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識28-32
• 3.1 概率與統(tǒng)計基礎(chǔ)28
• 3.2 信息論基礎(chǔ)28-30
• 3.3 高階統(tǒng)計量理論30-32
• 第四章 盲信號分離原理32-45
• 4.1 盲源分離基本理論32-36
• 4.2 盲源分離簡介36-37
• 4.3 盲源分離的數(shù)學(xué)模型37-39
• 4.4 盲源分離的數(shù)據(jù)預(yù)處理39-40
• 4.5 目標(biāo)函數(shù)的選取40-42
• 4.6 評價盲源分離效果的參數(shù)42-45
• 第五章 獨立成分分析(ICA)45-60
• 5.1 獨立成分分析簡介45-46
• 5.2 獨立成分分析幾種常用算法46-60
• 第六章 盲源分離理論在微震資料處理中的應(yīng)用60-70
• 6.1 微震資料特征60
• 6.2 微震資料去噪60-70
• 第七章 結(jié)論與認(rèn)識70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 個人簡介76-77

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