Please wait a minute...
E-mail Alert Rss
 
物探与化探  2025, Vol. 49 Issue (2): 378-384    DOI: 10.11720/wtyht.2025.1395
  方法研究信息处理仪器研制 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
地震资料处理中油井抽油机噪声干扰智能检测与压制方法
张猛()
中国石化胜利油田分公司 物探研究院,山东 东营 257022
Intelligent detection and suppression methodology for noise interference of oil well pumping units in seismic data processing
ZHANG Meng()
Geophysical Research Institute,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257022,China
全文: PDF(5244 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

油井抽油机噪声检测和压制是成熟探区资料处理的难题。工业界常用的抽油机处理方法是用人工交互的方式来识别抽油机噪声,再将其作为强振幅干扰进行压制。然而,人工识别噪声不仅浪费人力,而且检测精度不高,容易出现漏检。针对这一问题,本文在分析抽油机噪声特征的基础上,采用深度学习方法对含抽油机噪声的地震数据进行噪声检测,并利用数学形态学方法对检测到的噪声进行宽度估计,确定抽油机噪声的最终位置和分布形态,从而自适应地为异常振幅压制(abnormal amplitude attenuation,AAA)方法提供参数支持,以实现抽油机噪声的自动检测和高效压制。实际地震资料处理结果表明,本方法可以实现抽油机噪声的智能检测,不仅大幅减少了抽油机噪声识别的人工交互工作量,提高了抽油机噪声检测准确率,而且还可以提升AAA方法的保真性与鲁棒性。

服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
张猛
关键词 抽油机噪声地震资料处理深度学习噪声检测与压制    
Abstract

Noise detection and suppression of oil well pumping units pose challenges in data processing for mature exploration areas.The conventional method in the industry is to identify pumping unit noise through manual interactions and then suppress it as high-amplitude interference.However,manual identification wastes manpower and yields low detection accuracy,often resulting in missed detections.Hence,based on the noise characteristics of pumping units,this study conducted noise detection on seismic data containing pumping unit noise using deep learning methods.It then estimated the bandwidth of the detected noise using mathematical morphology techniques to determine the final position and distribution pattern of the noise.This allows for adaptive parameter support for the anomalous amplitude attenuation(AAA) method to achieve automatic detection and efficient suppression of pumping unit noise.The processing results of actual seismic data reveal that the methodology used in this study enables intelligent detection of pumping unit noise,significantly reducing the manual effort required for noise identification,improving the detection accuracy,and enhancing the fidelity and robustness of the AAA method.

Key wordspumping unit noise    seismic data processing    deep learning    noise detection and suppression
收稿日期: 2024-09-30      修回日期: 2025-01-03      出版日期: 2025-04-20
ZTFLH:  P631.4  
基金资助:中国石化股份公司科研项目“基于AI地震资料自动化处理技术研究”(P20052-2)
作者简介: 张猛(1978-),男,高级工程师,2003年毕业于江汉石油学院勘查技术与工程专业。2019年毕业于同济大学固体地球物理学专业,获博士学位。主要从事石油地球物理勘探方法研究及物探软件研发工作。Email:19362433@qq.com
引用本文:   
张猛. 地震资料处理中油井抽油机噪声干扰智能检测与压制方法[J]. 物探与化探, 2025, 49(2): 378-384.
ZHANG Meng. Intelligent detection and suppression methodology for noise interference of oil well pumping units in seismic data processing. Geophysical and Geochemical Exploration, 2025, 49(2): 378-384.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2025.1395      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2025/V49/I2/378
Fig.1  抽油机在工区的位置及噪声传播方式
Fig.2  含抽油机噪声的原始单炮记录
Fig.3  含抽油机噪声的原始单炮记录的频谱
a—有效信号频谱;b—抽油机噪声频谱
Fig.4  所使用的FCN网络结构
Fig.5  基于深度学习的抽油机噪声检测流程示意
Fig.6  基于深度学习的抽油机噪声检测与压制流程示意
Fig.7  基于深度学习的抽油机噪声压制流程示意
Fig.8  网络训练(a)与验证(b)的损失函数值
Fig.9  抽油机噪声检测结果
Fig.10  含抽油机噪声和异常强振幅干扰的地震资料
Fig.11  单独利用传统AAA方法得到的结果(a)及噪声(b)
Fig.12  本文方法得到的结果(a)及噪声(b)
[1] 吴龙丽. 压制抽油机噪音的三维矢量组合法[J]. 油气地质与采收率, 2010, 17(6):51-53,114.
[1] Wu L L. Three-dimensional vector combination method for suppressing the noise of pumping unit[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2010, 17(6):51-53,114.
[2] 王鑫. 基于检波器三维矢量组合的抽油机噪声压制方法研究[J]. 石油物探, 2011, 50(3):295-300,306,7.
[2] Wang X. Suppressing the noise from pumping unit based on 3-D vector combination of geophones[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2011, 50(3):295-300,306,7.
[3] 赵彦青, 萧蕴诗. 基于盲源分离的抽油机噪声压制方法[J]. 计算机应用, 2014, 34(S1):349-351.
[3] Zhao Y Q, Xiao Y S. Method for noise suppression of pumping units based on blind source separation[J]. Journal of Computer Applications, 2014, 34(S1):349-351.
[4] 李学良, 王晓凯, 赵昊, 等. 地震勘探中基于形态成分分析的抽油机噪声衰减方法[J]. 地球物理学进展, 2017, 32(2):657-663.
[4] Li X L, Wang X K, Zhao H, et al. Well-pump noise attenuating method based on morphological component analysis[J]. Progress in Geophysics, 2017, 32(2):657-663.
[5] Liu D W, Wang W, Wang X K, et al. Poststack seismic data denoising based on 3-D convolutional neural network[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2020, 58(3):1598-1629.
[6] Yuan Y J, Si X, Zheng Y. Ground-roll attenuation using generative adversarial networks[J]. Geophysics, 2020, 85(4):WA255-WA267.
[7] Kaur H, Fomel S, Pham N. Seismic ground-roll noise attenuation using deep learning[J]. Geophysical Prospecting, 2020, 68(7):2064-2077.
[8] 张敏, 许一卓, 易继东. 基于可伸缩型注意力机制的神经网络地震数据去噪方法[J]. 物探与化探, 2024, 48(4):1065-1075.
[8] Zhang M, Xu Y Z, Yi J D. A method for seismic data denoising based on the neural network with a retractable attention mechanism[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2024, 48(4):1065-1075.
[9] 周慧, 孙成禹, 刘英昌, 等. 基于DC-UNet卷积神经网络的强噪声压制方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5):1288-1297.
[9] Zhou H, Sun C Y, Liu Y C, et al. A method for strong noise suppression based on DC-UNet[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2023, 47(5):1288-1297.
[10] Sun J, Slang S, Elboth T, et al. A convolutional neural network approach to deblending seismic data[J]. Geophysics, 2020, 85(4):WA13-WA26.
[11] Zhao Y X, Li Y, Dong X T, et al. Low-frequency noise suppression method based on improved DnCNN in desert seismic data[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2019, 16(5):811-815.
[12] Yu S, Ma J, Wang W. Deep learning for denoising[J]. Geophysics, 2019, 84(6):V333-V350.
doi: 10.1190/GEO2018-0668.1
[13] Ren H P, Li C, Wen X T, et al. Suppressing well-pump noise from seismic data based on multilayer generator network[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2022, 19:8028705.
[14] Shelhamer E, Long J, Darrell T. Fully convolutional networks for semantic segmentation[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2015, 39(4):640-651.
[15] Simonyan K, Zisserman A. Very deep convolutional networks for large-scale image recognition[J]. Computer Science, 2014.
[1] 葛大明. 基于深度学习的二维斜率层析反演模型误差校正方法[J]. 物探与化探, 2025, 49(2): 385-393.
[2] 廖震, 马继涛, 陈小宏, 李文瑾. 基于Marchenko理论的层间多次波压制方法[J]. 物探与化探, 2025, 49(1): 52-62.
[3] 李博, 李长伟, 罗润林, 吕玉增, 王占. 基于VMD-LSTM对大地电磁信号进行噪声检测和预测重构[J]. 物探与化探, 2025, 49(1): 100-117.
[4] 单博, 邢宇鑫, 张繁昌, 李志伟, 陈默. 基于二次编解码网络的适应性叠前反演方法[J]. 物探与化探, 2025, 49(1): 158-165.
[5] 郑多明, 王德英, 吴宇兵, 寇龙江, 陈阳阳, 金保中. 基于压缩感知的地震数据规则化技术在塔里木区块的应用[J]. 物探与化探, 2025, 49(1): 189-199.
[6] 王兴宇, 刘艳丽, 王通, 荣立新. 银额盆地西部地震勘探试验研究进展及效果[J]. 物探与化探, 2024, 48(6): 1599-1608.
[7] 赵丽芳, 喻思羽, 李少华. 基于深度学习的变差函数自动拟合方法研究[J]. 物探与化探, 2024, 48(5): 1359-1367.
[8] 姚禹, 张志厚. 基于改进DenseNet的大地电磁智能反演[J]. 物探与化探, 2024, 48(3): 759-767.
[9] 杨凯, 刘诚, 贺景龙, 李含, 姚川. 基于人工神经网络的大地电磁时序分类研究[J]. 物探与化探, 2024, 48(2): 498-507.
[10] 李沐思, 陈丽蓉, 谢飞, 谷兰丁, 吴晓栋, 马芬, 尹兆峰. 面向地球化学异常识别的深度学习算法对比研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 179-189.
[11] 朱剑兵, 高照奇, 田亚军, 梁兴城. 带有横向约束的全局优化波阻抗反演方法及应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1477-1484.
[12] 杨凯, 唐卫东, 刘诚, 贺景龙, 姚川. 基于LSTM循环神经网络的大地电磁方波噪声抑制[J]. 物探与化探, 2022, 46(4): 925-933.
[13] 张勇, 马晓东, 李彦婧, 蔡景顺. 深度学习在南川页岩气含气量预测中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(3): 569-575.
[14] 吴国培, 张莹莹, 张博文, 赵华亮. 基于深度学习的中心回线瞬变电磁全区视电阻率计算[J]. 物探与化探, 2021, 45(3): 750-757.
[15] 梁立锋, 刘秀娟, 张宏兵, 陈程浩, 陈锦华. 超参数对GRU-CNN混合深度学习弹性阻抗反演影响研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(1): 133-139.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备05055290号-3
版权所有 © 2021《物探与化探》编辑部
通讯地址:北京市学院路29号航遥中心 邮编:100083
电话:010-62060192;62060193 E-mail:whtbjb@sina.com , whtbjb@163.com