[發(fā)明專利]一種提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的方法

在審

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• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436449A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 崔樹果;王瑜
• 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石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所11218
• 代理人: 孫向民,廉莉莉

技術領域

本發(fā)明涉及微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)處理技術，是一種用井中微地震自身的信息提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的計算方法。

背景技術

微地震壓裂監(jiān)測技術現(xiàn)在已成為致密儲層油氣田開發(fā)中一項常用的監(jiān)測技術，其最主要的應用是水力壓裂裂縫分布的監(jiān)測，在優(yōu)化壓裂方案和開發(fā)井網(wǎng)部署方面起到重要作用。微地震監(jiān)測有地面監(jiān)測和井中監(jiān)測兩種方式。地面監(jiān)測就是在監(jiān)測目標(如壓裂井)周圍地面布置若干接收點或測線進行微地震監(jiān)測。井中監(jiān)測是在監(jiān)測目標區(qū)域周圍臨近的井中布置接收檢波器排列進行微地震監(jiān)測。

微地震監(jiān)測的首要目標是對微地震事件進行定位，而定位精度取決于模型的準確。井中微地震一般采用水平層狀介質模型。由于觀測井離壓裂井較近(水平距離約為200米～600米)，并且受壓裂對地層破壞的影響，井中微地震更易受各向異性因素影響。有些地區(qū)受條件限制(無地面三維地震資料、無正交偶極子聲波測井)不能提供各向異性參數(shù)。

因此，本領域亟需一種提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的方法。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種利用井中微地震信息提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的方法。該方法只利用井中微地震自身的信息提取水平層狀介質各向異性參數(shù)，特別適合沒有三維地震和正交偶極子聲波測井的地區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的方法，該方法包括：利用旅行時殘差、射線路徑長度向量、群慢度與各層中各向異性參數(shù)構造超定方程；求解超定方程獲得各向異性參數(shù)。

進一步地，該方法在求解超定方程獲得各向異性參數(shù)后獲得修正量；判斷是否滿足模型的修正量充分小，不滿足條件則更新模型，在初始模型各個參數(shù)加上所獲得的修正量，然后再重新構造方程和求解；滿足條件則輸出模型。

進一步地，所述超定方程為：

式中為旅行時殘差，Δτⁱ為發(fā)震時刻誤差；為射線路徑長度向量；為P波或SV波的群慢度，即為或矢量；分別為垂向速度的修正向量、ε的修正向量和δ的修正向量。

進一步地，在水平層狀介質中P波和SV波的精確相速度公式為：

式中P表示縱波，SV表示質點振動的垂直平面內的橫波分量，α₀為縱波垂向速度，β₀為橫波垂向速度。

進一步地，在水平層狀介質中P波和SV波的群速度計算公式為：

θ_g＝θ+Δθ (5)

式中，θ_g為群角。V為P波和SV波的相速度。

進一步地，通過給定井中檢波器獲得到達時利用震源位置、發(fā)震時刻和初始模型來計算理論到達時兩者旅行時殘差為：

進一步地，通過LU分解、SVD分解、共軛梯度算法或LSQR方法求解超定方程。

本發(fā)明方法只利用井中微地震自身的信息提取水平層狀介質各向異性參數(shù)，特別適合沒有三維地震和正交偶極子聲波測井的地區(qū)。

附圖說明

通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1顯示了相速度和群速度之間的關系。

圖2顯示了井中微地震觀測的示例圖。

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的利用井中微地震信息提取水平層狀介質各向異性參數(shù)的方法流程圖。

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的；相同或相似的標號對應相同或相似的部件；附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。

下面參照圖1和圖2描述本發(fā)明方法的原理。首先，利用Thomsen參數(shù)表示相速度和群速度。水平層狀介質各向異性參數(shù)一般使用傳統(tǒng)的Thomsen參數(shù)化方式。P波和SV波的精確相速度公式為：