[發(fā)明專利]一種高效率的微地震震源定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510047191.1
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104597504A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荊陽
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥微賽思能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種高效率的微地震震源定位方法,應(yīng)用于微地震震源定位領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油氣井因增加產(chǎn)量的需要，進(jìn)行水力壓裂，當(dāng)水壓大于地層應(yīng)力時，地層會產(chǎn)生破裂，進(jìn)而誘發(fā)微地震，產(chǎn)生地震波，主要是P波及S波，現(xiàn)有的微地震震源定位方法方案為四維時空域上的小窗格的搜素技術(shù)，該技術(shù)需要在思維空間內(nèi)遍歷所有的搜素區(qū)域，搜素效率低，同時該技術(shù)還依賴于小窗格的寬度，搜索精度不高，另外該技術(shù)依賴于機(jī)器硬件的配置和小窗格的寬度，因此定位誤差偏大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷，本發(fā)明公開了一種效率高、精度高、誤差小的高效率的微地震震源定位方法。

本發(fā)明公開了一種高效率的微地震震源定位方法，具體步驟如下：

步驟一：在壓裂井附近的監(jiān)測井中，事先放置好多個可接收P、S波的檢波器，壓裂井微地震產(chǎn)生的P、S波，以地層為介質(zhì)達(dá)到監(jiān)測井后，被檢波器收集起來；

步驟二：對檢波器進(jìn)行采樣，將P、S波模擬信號，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識別、顯示的數(shù)字信號，記錄在二進(jìn)制文件中；

步驟三：使用地震波處理軟件主動讀取這些二進(jìn)制文件，以獲取計(jì)算震源位置所必須的P、S波數(shù)據(jù)，包括達(dá)到時間、振幅等參數(shù)，然后按照微地震震源定位算法，快速、高效計(jì)算并確定破裂發(fā)生在壓裂井的位置。

本發(fā)明所述的一種高效率的微地震震源定位方法中步驟三所述的微地震震源定位算法具體如下：

對于目標(biāo)函數(shù)????????????????????????????????????????????????

可行域X為非空集合，目標(biāo)為找到

其中?；

具體說明如下：

1.初始化

???輸入進(jìn)化參數(shù)：種群規(guī)模N，交叉概率Pc，交叉因子F∈（0,1），進(jìn)化代數(shù)G，自變量的上下界，在震源定位中，種群規(guī)模就是在初始化的震源位置解集合中解的個數(shù)，一般種群規(guī)模設(shè)為20，交叉概率設(shè)為0.9，交叉因子設(shè)為0.5，進(jìn)化代數(shù)設(shè)為1000~2000；

隨機(jī)初始種群：

其中每一個X（0）代表一個初始化的震源位置解(x,y,z,t)包括三維空間坐標(biāo)和發(fā)震時刻四個維度；

2.評價

????計(jì)算?

根據(jù)震源位置解的參數(shù)，根據(jù)這個參數(shù)反推得各個檢波器上的波形的P波和S波的初至到時，根據(jù)到時候的波形振幅值，得到關(guān)于這個位置解的一個評價值，評價值越高，則說明位置解越靠近真實(shí)的震源位置；

3.繁殖重組

?????對種群中的每個個體??，隨機(jī)生成三個互不相同的隨機(jī)整數(shù)?????隨機(jī)整數(shù)

其中n表示震源位置解的維度，在本方法中，n=4.

?

對震源位置解（x,y,z,t）中的每一個維度，根據(jù)上述策略產(chǎn)生子代，由X(0)產(chǎn)生X（1），后續(xù)以此類推；

4.選擇

對每一個子代，根據(jù)評價函數(shù)，如產(chǎn)生的子代評價函數(shù)更優(yōu)，則用子代代替它對應(yīng)的父代，如果子代評價函數(shù)并不更優(yōu)，則用父代直接繼承到子代；

如果??滿足終止條件（達(dá)到最大進(jìn)化代數(shù)）就輸出具有最優(yōu)個體，如果不滿足終止條件，就返回第二步，繼續(xù)評價并重組。

本發(fā)明所述的一種高效率的微地震震源定位方法，采用基本微分進(jìn)化方法，基本微分進(jìn)化方法適用于無約束連續(xù)變量的全局優(yōu)化問題，包括線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、非光滑優(yōu)化，擴(kuò)展后的為劃分進(jìn)化方法還可以求解離散變量問題和約束優(yōu)化問題，免除了四維空間的全區(qū)域搜素，定位效率高，沒有了小窗格的離散空間，而是連續(xù)空間的搜素，定位精度高，破除了小窗格的離散空間和時間的誤差，定位誤差小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高效率的微地震震源定位方法的流程框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種高效率的微地震震源定位方法，具體步驟如下：

步驟一：在壓裂井附近的監(jiān)測井中，事先放置好多個可接收P、S波的檢波器，壓裂井微地震產(chǎn)生的P、S波，以地層為介質(zhì)達(dá)到監(jiān)測井后，被檢波器收集起來；

步驟二：對檢波器進(jìn)行采樣，將P、S波模擬信號，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識別、顯示的數(shù)字信號，記錄在二進(jìn)制文件中；

步驟三：使用地震波處理軟件主動讀取這些二進(jìn)制文件，以獲取計(jì)算震源位置所必須的P、S波數(shù)據(jù)，包括達(dá)到時間、振幅等參數(shù)，然后按照微地震震源定位算法，快速、高效計(jì)算并確定破裂發(fā)生在壓裂井的位置。