[發(fā)明專利]一種基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010847270.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112099080B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳海潮;周陽(yáng)田麗;程冬冬;孟曉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/36;G01V1/20
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 任文娟

本發(fā)明涉及一種基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，包括如下步驟：a根據(jù)地面若干檢波器的排列方式及其之間的距離，對(duì)若干檢波器進(jìn)行分組；b利用若干檢波器收集微地震數(shù)據(jù)，并對(duì)微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析和濾波，得到濾波波形；c對(duì)濾波波形做互相關(guān)疊加處理，得到互相關(guān)系數(shù)疊加曲線；d基于互相關(guān)系數(shù)疊加曲線，設(shè)置若干檢波器的檢測(cè)閾值，當(dāng)某時(shí)刻的相關(guān)系數(shù)值大于檢測(cè)閾值時(shí)，則標(biāo)記該時(shí)刻存在一個(gè)微地震事件；e設(shè)置若干檢波器的約束條件，當(dāng)某時(shí)刻的信號(hào)被至少50次標(biāo)記為地震事件時(shí)，說(shuō)明該時(shí)刻存在一個(gè)微地震事件。本發(fā)明方法不需要拾取樣本事件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地震事件的盲搜索。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，屬于地面微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)是水力壓裂裂縫效果評(píng)估的重要技術(shù)之一，該項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)井中或地面監(jiān)測(cè)的壓裂數(shù)據(jù)對(duì)微地震事件進(jìn)行檢測(cè)與定位，根據(jù)微地震事件的檢測(cè)和定位 結(jié)果，對(duì)水力壓裂裂縫的空間展布和儲(chǔ)層改造體積進(jìn)行定量評(píng)估。微地震事件信號(hào)具 有頻率高、能量弱的特點(diǎn)，常規(guī)處理中利用樣本掃描的方法檢測(cè)與模板事件相似的微 地震事件，在此基礎(chǔ)上通過(guò)網(wǎng)格搜索進(jìn)行震源定位，因此，準(zhǔn)確拾取弱微地震信號(hào)是 微地震監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

目前國(guó)內(nèi)外最常用的微地震事件檢測(cè)方法有樣本事件掃描法、長(zhǎng)短時(shí)窗比法、Semblance疊加方法等，其中樣本事件掃描法根據(jù)具有相似震源機(jī)制微地震事件的波 形相似性，利用已有地震事件(樣本事件)和連續(xù)波形記錄的互相關(guān)函數(shù)來(lái)識(shí)別弱地 震信號(hào)，但該方法需要樣本事件、走時(shí)資料等先驗(yàn)信息，樣本事件的選取是關(guān)鍵步驟 之一，而在地面微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)中，樣本事件數(shù)量有限；長(zhǎng)短時(shí)窗比方法利用信號(hào)能 量與噪音能量比值突出某時(shí)刻的異常信號(hào)值，該方法計(jì)算效率高，缺點(diǎn)是對(duì)低信噪比 數(shù)據(jù)資料中的地震事件識(shí)別能力差，常用于快速掃描震級(jí)較高地震事件，Semblence 疊加方法基于信號(hào)的相干性識(shí)別弱地震信號(hào)，但該方法對(duì)信號(hào)的極性一致要求較高， 通常在實(shí)際處理中首先需要對(duì)信號(hào)的極性進(jìn)行校正。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述突出問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，該方法能夠用于地面微地震數(shù)據(jù)資料處理，不需要拾取樣本事件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地震事 件的盲搜索，且對(duì)弱地震信號(hào)的識(shí)別能力較強(qiáng)，利用絕對(duì)值的形式，一定程度上消除 了信號(hào)極性變化帶來(lái)的負(fù)面影響。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，包括如下步驟：

a根據(jù)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(duì)若干所述檢波器進(jìn)行分組；

b利用若干所述檢波器收集微地震數(shù)據(jù)，并對(duì)所述微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析和濾波，得到濾波波形；

c對(duì)所述濾波波形做互相關(guān)疊加處理，得到互相關(guān)系數(shù)疊加曲線；

d基于所述互相關(guān)系數(shù)疊加曲線，在異常值識(shí)別時(shí)引入絕對(duì)中位差的倍數(shù)，設(shè)置若干所述檢波器的檢測(cè)閾值，當(dāng)某時(shí)刻的相關(guān)系數(shù)值大于檢測(cè)閾值時(shí)，則標(biāo)記該時(shí)刻 存在一個(gè)微地震事件；

e設(shè)置若干所述檢波器的約束條件，當(dāng)某時(shí)刻的信號(hào)被至少50次標(biāo)記為地震事件時(shí)，說(shuō)明該時(shí)刻存在一個(gè)微地震事件。

所述的基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，所述步驟a包括如下具體步驟：

將若干個(gè)所述檢波器分為N組，每組包含p個(gè)所述檢波器，其中p個(gè)所述檢波器 滿足相鄰關(guān)系。

所述的基于局部疊加檢測(cè)地面微地震事件的方法，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(shù)據(jù)，截取部分微地震數(shù)據(jù)做短時(shí)傅里葉變換處理，將時(shí)間域信號(hào)變換到時(shí)間頻率域，得到微地震信號(hào)的頻率分布范圍，根據(jù)所述微 地震信號(hào)的頻率分布范圍對(duì)所有的微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行帶通濾波處理，得到濾波波形。