一种基于互相关偏移与最小二乘思想的微地震定位方法技术

本发明专利技术公开了一种微地震震源定位方法，包括以下步骤：1)、通过互相关偏移方法确定震源空间位置的初始定位结果和微地震震源的激发时刻；2)、基于确定的激发时刻，使用最小二乘Kirchhoff方法进行迭代求解，获得精确定位结果。本方法可以在无需知道激发时刻的情况下求取震源空间位置的初始定位结果，在互相关偏移初始定位结果的基础上，生成反偏移记录，然后用反偏移记录与原始记录进行互相关，求取激发时刻，然后基于确定的激发时刻，利用最小二乘Kirchhoff方法进行迭代，获得精确定位结果，方法简单且精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地球物理学领域中的地震
，尤其涉及一种微地震震源定位方法。
技术介绍
震源定位问题一直是地球物理学的研究热点。随着低孔、低渗油气藏的不断开发，水力压裂已成为这类非常规油气藏保持产量的必要手段。而通过对压裂诱发裂缝的位置和形态等信息进行监测，可以有效保证压裂施工的有效性，可以进一步指导油气田的后续开发。目前的震源定位主要有以下几种方式：1、以波场逆时不变性理论为基础的成像类定位方法(Artman et al.,2010)；此类定位方法，计算量较大，比较难以满足压裂过程的实时性监测要求，一般只能用于后续数据分析。2、根据波形的时移和叠加思想，借鉴绕射叠加或Kirchhoff偏移的成像类定位方法(Burch et al.,2009；Gajewski et al.,2007)；此类定位方法需要知道精确的激发时刻，而微地震观测中，这个时间是未知的。3、借鉴常规地震偏移思想并采用地震干涉法中互相关成像条件的互相关偏移方法(Schuster et al.,2004)；此种方法相比前两种方法，既具有较高的计算效率又无需知道激发时刻，但是互相关偏移获取的微地震定位结果分辨率较差。综上，需要一种新的定位方法来克服上述方法的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微地震震源定位方法，能够获得精确定位结果。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术公开了一种基于互相关偏移与最小二乘思想的微地震定位方法，具体包括以下步骤：1)、通过互相关偏移方法确定震源空间位置的初始定位结果和微地震震源的激发时刻；2)、基于确定的激发时刻，使用最小二乘Kirchhoff方法进行迭代求解，获得精确定位结果。其中所述步骤1)中确定震源空间位置的初始定位结果具体如下所述：11)、获取同一震源原始的微地震记录gather(t，n)，其中t代表每个检波点记录的时间序列，n代表检波点的个数，然后设置一个选择函数M(t，n)，该选择函数与原始的微地震记录gather(t，n)大小一致，每个检波点的选择函数结果如式(1)所示： M ( t i , i ) = { = 1 , t 1 i ≤ t i ≤ t 2 i = 0 , 0 ≤ t i t 1 i o r t 2 i t i ≤ t - 1 , i = 1 , 2 ... , n - 1 , n - - - ( 1 ) ; ]]>其中，直达波信息为需要保留的信息，它对应位置的值为1，直达波外的信息是不需要保留的信息，它对应位置的值为0；ti代表第i个检波器的时间序列，t1i代表第i个检波器中直达波的开始记录时刻，t2i代表第i个检波器中直达波的结束时刻；然后，将选择函数M(t，n)和原始的微地震记录gather(t，n)相乘，得到只含有直达波信息的记录D(t，n)，如式(2)所示：D(t，n)＝M(t，n)gather(t，n) (2)；然后假设τs为震源的激发时刻，W为震源子波，假设不重合的任意两个检波器A和B接收到的直达波信息为分别为和则和分别如式(3)和(4)所示： D A ~ = W ( ω ) G ( A , s , ω ) e iωτ s - - - ( 3 ) ; ]]> D B ~ = W ( ω ) G ( B , s , ω ) e iωτ s - - - ( 4 ) ; ]]>此式中ω代表震源的主频，G(A，s，ω)和G(B，s，ω)分别代表震源s到检波器A和B的格林函数；12)、基于上述和得到基于互相关偏移的微地震震源成像表达式： m c c m ( x 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互相关偏移与最小二乘思想的微地震定位方法，其特征在于：包括以下步骤:1)、通过互相关偏移方法确定震源空间位置的初始定位结果和微地震震源的激发时刻；2)、基于确定的激发时刻，使用最小二乘Kirchhoff方法进行迭代求解，获得精确定位结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于互相关偏移与最小二乘思想的微地震定位方法，其特征在于：包括以下步骤:1)、通过互相关偏移方法确定震源空间位置的初始定位结果和微地震震源的激发时刻；2)、基于确定的激发时刻，使用最小二乘Kirchhoff方法进行迭代求解，获得精确定位结果。2.如权利要求1所述的基于互相关偏移与最小二乘思想的微地震定位方法，其特征在于：所述步骤1)中确定震源空间位置的初始定位结果具体如下所述：11)、获取同一震源原始的微地震记录gather(t，n),其中t代表每个检波点记录的时间序列，n代表检波点的个数，然后设置一个选择函数M(t，n)，该选择函数与原始的微地震记录gather(t，n)大小一致，每个检波点的选择函数结果如式(1)所示：其中，直达波信息为需要保留的信息，它对应位置的值为1，直达波外的信息是不需要保留的信息，它对应位置的值为0；ti代表第i个检波器的时间序列，t1i代表第i个检波器中直达波的开始记录时刻，t2i代表第i个检波器中直达波的结束时刻；然后，将选择函数M(t，n)和原始的微地震记录gather(t，n)相乘，得到只含有直达波信息的记录D(t，n)，如式(2)所示：D(t，n)＝M(t，n)gather(t，n) (2)；然后假设τs为震源的激发时刻，W为震源子波，假设不重合的任意两个检波器A和B接收到的直达波信息为分别为和则和分别如式(3)和(4)所示：此式中ω代表震源的主频，G(A，s，ω)和G(B，s，ω)分别代表震源s到检波器A和B的格林函数；12)、基于上述和得到基于互相关偏移的微地震震源成像表达式：其中，上述式(5)、式(6)中mccm(x，z)为定位结果，x和z代表定位结果mccm(x，z)的横坐标和纵坐标，τsA为震源s到检波点A的旅行时，τsB为震源s到检波点B的旅行时，该旅行时根据测井资料建立的速度模型计算得到，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一博，武绍江，常旭，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11