[發明專利]基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法

有效

• 申請號: 201510853617.2
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN106814391B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王東凱;尚新民;單聯瑜;芮擁軍;李繼光;崔慶輝;刁瑞;劉鵬翔;胡曉婷;張文婷;王巖;周彥岑
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 劉亞寧

1.基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：微地震數據及信息輸入；

步驟2：初至拾取及初始震源定位；

步驟3：定義初始速度模型，令迭代次數i＝0；

步驟4：射線追蹤計算傳播路徑；

步驟5：菲涅爾體正演；

步驟6：計算走時殘差；令i＝i+1；

步驟7：判斷走時殘差是否滿足預設的精度要求、i是否大于預設的迭代次數m；

當走時殘差滿足預設的精度要求或i大于m時，輸出速度模型及震源位置；

否則，求解層析反演方程計算速度校正量，調整震源位置，依據調整后的震源位置，重復步驟3-6并重新判斷走時殘差是否滿足預設的精度要求、i是否大于預設的迭代次數m。

2.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟1中，微地震數據包括微地震監測觀測系統數據、采集到的微地震數據。

3.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟2中，初至拾取及初始震源定位時，通過人工或程序自動拾取初至波到時并給定假設的初始震源位置。

4.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟3中，定義初始速度模型時，根據壓裂井及相鄰井資料建立初始速度模型，并采用規則網格將其離散化。

5.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟4中，射線追蹤計算傳播路徑時，利用基于水平集的波前擴展算法計算初至波前走時，并通過三維波前時間插值確定射線路徑；波前擴展算法是從震源點開始逐步向外推進，并在當前推進的波前窄帶中找出多個次級震源同時繼續向外擴展波前；記當前的波前窄帶為Γ，若Γ內相鄰節點的波前時間差小于δt_Γ，那么這兩個節點的連線將趨于垂直于波前法線方向，δt_Γ表示為下式：

其中，Δx,Δy,Δz分別為x、y和z方向上的離散網格距，min(Δx,Δy,Δz)為離散網格距的極小值，v_Γ,max表示波前窄帶內各網格節點的最大波速；Γ內的多個次級震源G的選擇標準如下：

G＝{(i,j,k)∈Γ:t(i,j,k)≤t_Γ,min+δt_Γ} (式2)

其中，i,j,k分別表示沿x、y和z坐標軸方向上的離散模型網格點編號，t(i,j,k)為對應網格點的波前時間，t_Γ,min為Γ內的最小波前時間。

6.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟5中，菲涅爾體正演時，以射線追蹤獲得的傳播路徑為中心軸線，根據菲涅爾體半徑確定菲涅爾體空間分布；對于頻率為f的地震波和給定的激發點S和接收點R，它們之間的第一菲涅爾帶定義為滿足下式的所有點A的集合：

其中，t(S,A)表示地震波從激發點S沿任意路徑傳播到A點的走時，t(A,R)表示地震波從A點沿任意路徑傳播到接收點R的走時，為從激發點S沿最小走時路徑傳播到接收點R的走時。

7.如權利要求1所述的基于菲涅爾體層析反演的地面微地震事件定位方法，其特征在于：在步驟6中，走時殘差為當前震源位置下的理論到時與實際拾取到時之差。