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一种适于存在极性反转的微震初至到时拾取方法
摘要
微震信号对于地下储层信息的识别和评价具有重要意义。微震初至到时拾取是处理微震信号关键问题之一。本文介绍了一种适于存在极性反转的微震初至到时拾取方法，该方法包括峰值振幅法和零交叉法两种方式，能够有效提取微震信号的初至到时，并且具有一定的鲁棒性和可靠性。本文从原理、算法和实例应用等方面阐述了该方法的技术特点和优势，对微震初至到时拾取技术的研究提供了新的思路和方法。
关键词：微震，初至到时，极性反转，峰值振幅法，零交叉法
Abstract
Microseismicsignalisofgreatsignificanceforidentifyingandevaluatingundergroundreservoirinformation.Thepick-upofmicroseismicinitialarrivaltimeisoneofthekeyissuesinprocessingmicroseismicsignals.Thispaperintroducesamethodofmicroseismicinitialarrivaltimepick-upapplicabletothepolarityreversal,whichincludestwomethods:peakamplitudemethodandzerocrossingmethod.Themethodcaneffectivelyextracttheinitialarrivaltimeofmicroseismicsignalandhascertainrobustnessandreliability.Thispaperelaboratesthetechnicalcharacteristicsandadvantagesofthemethodfromtheaspectsofprinciple,algorithmandapplicationexamples,providingnewideasandmethodsfortheresearchofmicroseismicinitialarrivaltimepick-uptechnology.
Keywords:microseism,initialarrivaltime,polarityreversal,peakamplitudemethod,zerocrossingmethod
一、引言
微震勘探被广泛应用于油气勘探和地下储层监测等领域，其探测与分析技术一直是研究的热点。微震信号拾取技术是微震数据处理的最关键问题之一，其准确性和实时性影响着微震监测结果的质量和分析效果。其中，微震初至到时拾取是微震信号处理的核心之一，其准确度直接影响到地下储层属性分析和动态评价等。尤其是在复杂地质结构的区域，由于地下储层异常的发展轨迹等原因，微震信号的初至到时存在着极性反转的情况，给微震信号拾取带来了很大的困难。
在早期的研究中，主要采用的是手动方法进行初至到时拾取，而随着计算机技术的快速发展，将数学方法应用于微震处理已经成为一种趋势。目前常用的初至到时拾取方法有震相叠加法、互相关法、自回归法、小波分析法等，但存在不同程度的局限性，无法快速且准确地提取微震信号的初至到时。
本文提出了一种适用于存在极性反转的微震初至到时拾取方法，该方法能够快速、准确地识别微震信号的初至到时，并且在处理极性反转信号时具有一定的鲁棒性和可靠性。
二、方法原理
本文提出的方法主要包括峰值振幅法和零交叉法两种方式。峰值振幅法主要是基于微震信号的峰值振幅进行拾取，能够快速地识别微震信号的初至到时，但存在一定的局限性。零交叉法主要是通过计算微震信号的零交叉点进行初至到时拾取，能够较好地处理极性反转信号，但对峰值幅度较小的微震信号拾取效果较差。
2.1峰值振幅法
峰值振幅法主要通过识别微震信号的峰值来确定初至到时，其基本原理如图1所示。首先对微震信号进行预处理，包括去噪、滤波、抑制干扰等。然后对处理后的微震信号进行幅值归一化，并构建阈值判断条件。在信号中滑动一个时间窗口，计算窗口内的最大值，若该最大值超过阈值，则将其作为微震信号的初至到时。
图1峰值振幅法原理示意图
该方法在拾取初至到时时具有一定的优势和局限性。在处理信号峰值幅度较大的情况下，能够快速、准确地识别初至到时，但对于峰值幅度较小的信号，容易被噪声等因素干扰，误识别为初至到时，因此需要进行合适的阈值设置。
2.2零交叉法
零交叉法主要是通过计算微震信号的零交叉点来识别初至到时，其基本原理如图2所示。首先对微震信号进行幅值归一化、滤波等预处理，然后计算微震信号的幅值变化率ΔV。通过判断ΔV到达零点的时间，确定微震信号的初至到时。
图2零交叉法原理示意图
该方法对于处理极性反转信号较为有效，