[發明專利]四維微地震監測的裂縫形態處理方法和系統

有效

• 申請號: 201410335280.1
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104166159A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 劉改成
• 申請（專利權）人: 劉改成
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種四維微地震監測的裂縫形態處理方法，其特征在于，包括：

A、選定需監測計算的空間三維地質體范圍；

B、按照預設分辨率將所述空間三維地質體劃分為多個體積單元；

C、建立施工區域地層的速度波模型，根據速度波模型進行射線追蹤，計算各體積單元與檢波器的信號傳播時間和路徑衰減；

D、對目標數據體中的每個體積單元，根據檢波器的接收信號恢復原始信號；

E、計算各體積單元的能量，形成四維成像結果并輸出。

2.根據權利要求1所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法，其特征在于，在所述步驟D中，還包括：計算微震波震源座標；當有6個接收站接收到同一震源處的微震信號時，地面各接收站的P波到時時間與發震時刻的關系如下：?

????????（1），??

對公式（1）進行推導可得到公式（2）：

（2），

其中，T1~T6表示任意六個接收站的P波到時，T0是發震時刻；(X1，Y1，Z1)…(X6，Y6，Z6)是各接收站的坐標，Z1~Z6的值默認為0；V_P是P波速度，(X0，Y0，Z0)是微震震源的空間坐標；T0，X0，Y0，Z0是待求的未知數。

3.?根據權利要求2所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法，其特征在于，所述公式（2）采用矩陣方式求解，將公式（2）按照[A]=[K][B]方式矩陣化，其中，矩陣[A]為：

，

矩陣[B]為：

，

矩陣[K]為：

。

4.?根據權利要求3所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法，其特征在于，從目的層某點到地面的高度Z0的公式如下：

，

微震波震源的空間位置為（T0，X0，Y0，Z0）。

5.?根據權利要求1所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法，其特征在于，在所述步驟E中，地震波震源處破裂能量的計算公式：

，

其中，k是被掃描的目標體積中第k個震源點，M是最大檢波器數量，w是設定的時間窗口，f_ij是矢量迭加K點到所有采集站記錄的信號振幅的平方，F是歸一化因子。

6.一種用于實現權利要求1所述四維微地震監測的裂縫形態處理方法的系統，其特征在于，包括：

掃描模塊，用于選定需監測計算的空間三維地質體范圍,?按照預設分辨率將所述空間三維地質體劃分為多個體積單元；

計算模塊，用于建立施工區域地層的速度模型，根據速度模型進行射線追蹤，計算各體積單元與檢波器的信號傳播時間和路徑衰減；

恢復模塊，對目標數據體中的每個體積單元，根據檢波器的接收信號恢復原始信號；

能量圖像模塊，用于計算各體積單元的能量，形成四維成像結果并輸出。

7.根據權利要求6所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法的系統，其特征在于，所述恢復模塊還用于計算微震波震源座標；當有6個接收站接收到同一震源處的微震信號時，地面各接收站的P波到時時間與發震時刻的關系如下：?

????????（1），??

對公式（1）進行推導可得到公式（2）：

（2），

其中，T1~T6表示任意六個接收站的P波到時，T0是發震時刻；(X1，Y1，Z1)…(X6，Y6，Z6)是各接收站的坐標，Z1~Z6的值默認為0；V_P是P波速度，(X0，Y0，Z0)是微震震源的空間坐標；T0，X0，Y0，Z0是待求的未知數。

8.?根據權利要求7所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法的系統，其特征在于，所述恢復模塊對所述公式（2）采用矩陣方式求解，將公式（2）按照[A]=[K][B]方式矩陣化，其中，矩陣[A]為：

，

矩陣[B]為：

，

矩陣[K]為：

。

9.根據權利要求8所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法的系統，其特征在于，從目的層某點到地面的高度Z0的公式如下：

，

微震波震源的空間位置為（T0，X0，Y0，Z0）。

10.?根據權利要求7所述的四維微地震監測的裂縫形態處理方法的系統，其特征在于，所述能量圖像模塊計算地震波震源處破裂能量采用的計算公式為：

，

其中，k是被掃描的目標體積中第k個震源點，M是最大檢波器數量，?w是設定的時間窗口，f_ij是矢量迭加K點到所有采集站記錄的信號振幅的平方，F是歸一化因子。