[發明專利]一種減弱依賴初至拾取精度的微震定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201710423844.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN106990435B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 王云宏;王保利;程建遠;叢森;段建華;王盼;劉強
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.一種減弱依賴初至拾取精度的微震定位方法，其特征在于，包括：

事件提取步驟，用于根據先提取出的標準地震子波進行信號相關分析以提取微震事件；

走時確定步驟，用于拾取每個通道微震信號P波的微震事件走時；

震源定位步驟，用于采用縱波初至定位震源求解下屬目標函數極小值，解出發震延遲時刻和震源坐標；

迭代求解步驟，用于根據定位算法修正誤差，迭代求解所述目標函數的解直到解出最優解；

所述震源定位步驟中，縱波走時的計算基于以下公式：

其中t_i為第i個傳感器的觀測到時，(x_i,y_i,z_i)為第i個傳感器的坐標，(x₀,y₀,z₀)為震源坐標，t₀為發震延遲時刻，v為地震波傳播的平均速度；

并且，將已有的地球物理參數作為已知條件和約束條件，求解以下目標函數的極小值，解出發震延遲時刻和震源坐標：

其中：

d_k＝|E_k-E_mid|

表示第k個臺站的模擬波至時間，表示第k個臺站的觀測波至時間，E_k表示第k個臺站的計算誤差，E_mid表示N個臺站誤差中值，N為臺站個數，p為范數。

2.根據權利要求1所述的一種減弱依賴初至拾取精度的微震定位方法，其特征在于，所述事件提取步驟具體包括以下子步驟：

子波提取子步驟，用于從已采集的信號x(t)中選取一個微震事件信號，長度包括從初至起跳開始到震動衰減結束，設信號為w(t)；

信號提取子步驟，用于將抽取的信號w(t)與原始信號x(t)進行互相關得到互相關函數：

其中，N為地震序列長度；通過互相關函數R(τ)的極值找到原始信號中對應的多個微震事件信號。

3.根據權利要求1所述的一種減弱依賴初至拾取精度的微震定位方法，其特征在于，所述迭代求解步驟具體包括以下子步驟：

步驟5.1，給定網格搜索的空間范圍(Xmin，Xmax)、(Ymin,Ymax)、(Zmin、Zmax)及(T0min,T0max)，給定網格尺寸dx、dy、dz、dt0，并由下式確定網格數：

步驟5.2，遍歷每個網格，按下式求取每個網格節點的誤差值E:

d_k＝|E_k-E_mid|

表示第k個臺站的模擬波至時間，表示第k個臺站的觀測波至時間，E_k表示第k個臺站的計算誤差，E_mid表示N個臺站誤差中值，N為臺站個數，p為范數，p取1或2；

步驟5.3，求取獲得的Nx*Ny*Nz*Nt0個E中的最小誤差E0，E0對應的x0、y0、z0、t0即為最優解，即(x₀,y₀,z₀)為震源坐標，t₀為發震延遲時刻。