Блок-схема графа обработки в технологии НСЗ (рис. 1) состоит из следующих блоков:

• Подготовительный этап;
• Фильтрация узкополосных помех;
• Фильтрация локально-нестационарных помех;
• Построение итоговых спектров Фурье;
• Оценка параметров спектральной аномалии;
• Учет вариаций параметров спектральной аномалии.

Рис. 1. Блок-схема графа обработки данных НСЗ

Подготовительный этап включает оценку качества полевых материалов по средствам визуального анализа спектров и динамических спектрограмм микросейсмических сигналов. В случае неудовлетворительного их качества выполняется перерегистрация точки наблюдения полевым отрядом, находящимся на исследуемой территории. Отличительные признаки полезного сигнала и помехи позволяют качественно выявить частотные диапазоны, где полезный сигнал проявляется без значимых помех. Выполняется настройка автоматизированных методов фильтрации под индивидуальные характеристики микросейсмических сигналов для текущей территории наблюдения.

Рис. 2. Построение спектров и спектрограмм

Фильтрация узкополосных помех , выполняется оптимизационным методом фильтрации квазигармонических помех с сохранением фонового уровня шума для исключения из регистрируемого сигнала узкополосных компонент, вызванных монохроматическими вибрациями близких поверхностных техногенных источников;

Рис. 3. Фильтрация узкополосных помех с сохранением фонового шума

Фильтрация локально-нестационарных помех. Выполняется для исключения кадров сигнала повышенной энергии, которая вызвана влиянием аддитивных поверхностных помех, значительно искажающих спектр полезного фонового микросейсмического шума;

Рис. 4. Фильтрация локально-нестационарных помех

Построение итоговых спектров Фурье . Производится вычисление и суммирование спектров Фурье очищенных от помех кадров сигнала;

Рис. 5. Результат фильтрации

Оценка параметров спектральной аномалии итоговых спектров (расчет частоты спектральной аномалии, ширины полосы частот аномалии, локального отношения сигнал/шум) производится в автоматическом режиме с помощью алгоритма параметризации спектральных максимумов разработанного на основе оптимизации локальных максимумов вейвлет-образа спектра микросейсмического сигнала. В случае сложной структуры спектра (наложения спектральных максимумов друг на друга в спектре от нескольких аномальных зон геологического разреза) используется «ручная» оценка выраженности аномалий.

Рис. 6. Оценка параметров аномалии

Учет вариаций параметров спектральной аномалии. Неоднократные наблюдения за спектрами микросейсмических полей показали, что существуют вариации параметров аномалии, которые заметны при сравнении кумулятивных спектров, зарегистрированных, например, в ночное и дневное время. Для условий временной нестационарности и пространственной неоднородности микросейсмического поля применяется методика наблюдения, позволяющая учитывать изменения параметров аномалии при ограниченном количестве одновременно наблюдаемых точек. Для ускорения этапа учета вариаций параметров спектральной аномалии был разработан и реализован алгоритм автоматического расчета корректировочных коэффициентов, производящий расчеты по предварительно созданной таблице метаданных об измерениях.

Рис. 7. Учет вариаций параметров спектральной аномалии