[發明專利]一種基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法

有效

• 申請號: 202010847270.1
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112099080B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 陳海潮;周陽田麗;程冬冬;孟曉波
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36;G01V1/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 任文娟

1.一種基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a根據地面若干檢波器的排列方式及各所述檢波器之間的距離，對若干所述檢波器進行分組；

b利用若干所述檢波器收集微地震數據，并對所述微地震數據進行時頻分析和濾波，得到濾波波形；

c對所述濾波波形做互相關疊加處理，得到互相關系數疊加曲線；

d基于所述互相關系數疊加曲線，在異常值識別時引入絕對中位差的倍數，設置若干所述檢波器的檢測閾值，當某時刻的相關系數值大于檢測閾值時，則標記該時刻存在一個微地震事件；

e設置若干所述檢波器的約束條件，當某時刻的信號被至少50次標記為地震事件時，說明該時刻存在一個微地震事件；

所述步驟c包括如下具體步驟：

將每組所述檢波器中心位置處的所述檢波器記錄的所述濾波波形作為主波形，其余p-1個所述檢波器的連續波形分別與所述主波形進行互相關處理，最后p-1條疊加曲線進行疊加，相關疊加的具體計算公式如下：

式中，CC(t)是t時刻的波形相關系數值；式中t是采樣點時刻；M為記錄所述檢波器的數目；τ表示互相關窗口的位移量，最大值為L_max，最小值為-L_max，L_max是指互相關窗口的最大位移量，-L_max是指互相關窗口的最小位移量；W是相關窗口長度值的一半，單位為秒，總窗口長度內包含2W+1個離散采樣點；u_i是指第i個子波形的數據值；u_m是指主波形的數據值；k是指相關窗口內的k時刻；t-W是指以t為中心時刻延遲W個時間采樣點的時刻；t+W是指以t為中心時刻向前延拓W個時間采樣點的時刻。

2.根據權利要求1所述的基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步驟a包括如下具體步驟：

將若干個所述檢波器分為N組，每組包含p個所述檢波器，其中p個所述檢波器滿足相鄰關系。

3.根據權利要求2所述的基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步驟b包括如下具體步驟：

利用若干所述檢波器收集微地震數據，截取部分微地震數據做短時傅里葉變換處理，將時間域信號變換到時間頻率域，得到微地震信號的頻率分布范圍，根據微地震信號的頻率分布范圍對所有的微地震數據進行帶通濾波處理，得到濾波波形。

4.根據權利要求3所述的基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法，其特征在于，所述步驟d包括如下具體步驟：

基于所述互相關系數疊加曲線，在異常值識別時引入絕對中位差的倍數，設置若干所述檢波器的檢測閾值，當某時刻的相關系數值大于檢測閾值時，則標記該時刻存在一個微地震事件，具體的計算公式如下：

threshold＝9*MAD＝9*median_i(|X_i-median_j(X_j)|) (2)

式中，median是指中值函數；median_j(X_j)是指原數組的中位值；X_i是指原數組的第i個數據點；threshold是指檢測閾值，其被設置為9倍MAD；MAD是指絕對中位差。

5.根據權利要求2所述的基于局部疊加檢測地面微地震事件的方法，其特征在于，每組所述檢波器中，相鄰所述檢波器的距離為15-20m；監測目標區域深度為3km。