微破裂向量扫描方法技术

微破裂向量扫描方法，包括以下步骤：(1)获得初始化数据，对微破裂监控数据进行预处理；(2)将监测目标区域网格化，建立地震波三维速度模型；(3)同步各台站相同时间段窗口指向网格点k的记录向量进行极性叠加，在向量极性叠加时舍弃直达纵波(P波)，使用直达横波(S波)进行权重的极性叠加；(4)针对每一网格点重复步骤(3)获得该时间段窗口所有网格点的破裂能量的三维扫描结果；(5)针对不同时间段窗口重复步骤(3)和步骤(4)得到监测目标区破裂能量的四维扫描分布。能够有效压制噪声增强有用信号，通过扫描地下破裂能量，实现对地下破裂点的有效定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理勘探微地震定位技术，更具体的说涉及石油、矿产等工业领域内由天然构造活动或生产诱发的微破裂进行监测的向量扫描方法。
技术介绍
油气矿产储层一般位于地下几百至几千米的深度，因而具有一定的地层压力。开井后，井口与储层有一个压力差，油气在这种压力差的驱动下，会沿井喷出。然而，随着储层在井附近的地层压力的逐渐释放，油气喷冒现象也逐渐减弱，直至停止，这就是通常的在开发早期的天然动能的释放过程。此后，必须实施岩石压裂，进行人工造缝。压裂后，由于储层中由支撑物支撑的(或由酸化作用造成的)数十米至数百米的裂缝带的形成，使油气渗出面积大量增加，得以增产。故压裂是提高采收率的一个重要生产措施。油田矿产开发者非常关心压裂裂缝的时空分布，即通常所说的裂缝的长、宽、高、和走向，及其形成过程随时间的变化。若已知这类分布，则能够：(A)检查压裂的效应，对压裂过程参数，如压力、混合支撑物的排液量、或酸液等，实施调整，从而进一步实施压裂控制，直至可能的实时控制；(B)对注水(气)驱油生产过程中的井网布置提供极为重要的参考数据，从而开发专家能够据此以及驱油过程原理确定新的井位，或采取其他有效生产措施。因而，监测并影像压裂裂缝的空间时间分布具有重大意义，它是科学、合理地开发、了解和分析油气矿产动态特性、提高产量和最终采收率不可缺少的重要手段。微地震压裂监测技术是在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要技术。目前最可靠的微地震压裂检测方法是井下邻近观测法，其限制条件苛刻，需在邻近压裂井有现存或新钻的同等深度的监测井，在其中布设地震检波器实施观测，成本极高、实施过程复杂。而传统的地表布设地震台网观测法，由于天然构造活动或生产诱发的地下微破裂释放能量极为微弱，震级M≤0，通常震级M＝[-3，-1]，容易受周围噪声影响或遮蔽，通常不可能从地表背景噪音记录中看到凸显的压裂微破裂的地震响应波形，即不可能提取纵、横波初至，难以实现据初至推算震源的传统定位；即使对一点使用大量周围布点实施叠加以便凸显这种初至，由于等距密集布点，未能有效去除噪音的干扰，以及使用振幅小的纵波，监测成功率仅有不足10％。在专利技术申请201310218220.7中公开了一种微破裂向量扫描方法，在地表稀疏布设压裂监测台站实现对地下破裂点的有效定位，但由于微破裂释放的能量极为微弱，通常震级M＝[-3，-1]，各稀疏布设的压裂监测台站受到的信号干扰各不相同，信噪比各不相同，进行叠加后获得的扫描结果噪声干扰仍然较大。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种微破裂向量扫描方法，通过各台站记录向量的极性叠加且在向量极性叠加时舍弃直达纵波(P波)，使用直达横波(S波)进行极性叠加，且引入台站在扫描叠加中的权重Wi，能够有效压制噪声增强有用信号，通过扫描地下破裂空间释放的能量的方式，实现在地表稀疏布设压裂监测台站对地下破裂点的有效定位。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种微破裂向量扫描方法，包括以下步骤：(1)获得初始化数据，对微破裂监控数据进行预处理；所述初始化数据包括获得多个用于监测压裂的三分量微震记录仪台站的经纬度坐标，围绕地下目标压裂点设定监测目标区域；(2)将所述的监测目标区划分为多个网格点，根据勘探结果建立包括所述监测目标区和所述多个台站区域的地震波三维速度模型，根据三维速度模型利用3D射线追踪获得监测目标区内每一网格点到各台站的走时和入射方向；(3)根据一指定网格点k到各台站的走时同步各台站相同时间段窗口内的压裂记录向量，将各台站该时间段窗口内的多个记录向量旋转至网格点k到各台站的入射方向后叠加获得网格点k的破裂能量；所述叠加应考虑各台站记录向量的正负极性，各台站记录向量的正负极性可通过穷举所有正负极性的可能性取叠加的最大破裂能量时的组合获得，或者通过各台站记录向量的相关性分析获得，或者结合上述两种方式分析获得；各台站记录向量叠加的公式为： S ( k ) = Σ j = 1 N [ Σ i = 1 M ( ± ) f i j W i ] 2 F F = N · . M · Σ f = 1 N 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微破裂向量扫描方法，包括以下步骤∶(1)获得初始化数据，对微破裂监测数据进行预处理；所述初始化数据包括获得多个用于监测压裂的三分量微震记录仪台站的经纬度坐标，围绕地下目标压裂点设定监测目标区域；(2)将所述的监测目标区划分为多个网格点，根据勘探结果建立包括所述监测目标区和多个台站区域的地震波三维速度模型，根据三维速度模型利用3D射线追踪获得监测目标区内每一网格点到各台站的走时和入射方向；(3)根据一指定网格点k到各台站的走时同步各台站相同时间段窗口内的记录向量，将各台站该时间段窗口内的多个记录向量旋转至网格点k到各台站的入射方向后叠加获得网格点k的破裂能量；所述叠加应考虑各台站记录向量的正负极性，各台站记录向量的正负极性可通过穷举所有正负极性的可能性取叠加的最大破裂能量时的组合获得，或者通过各台站记录向量的相关性分析获得，或者结合上述两种方式分析获得；各台站记录向量叠加的公式为：S(k)=Σj=1N[Σi=1M(±)fijWi]2FF=N·.M·Σf=1NΣj=1M(fij)2,]]>其中，fij为第i个台站第j个记录样点指向网格点k的记录向量，它的指向由地下网格点k的微震射线到记录台站的入射方向确定，Wi为第i个台站在扫描叠加中的权重，F为归一化因子，S(k)是向量极性叠加后的平方的集合，代表网格点k的破裂能量，在向量极性叠加时舍弃直达纵波(P波)，使用直达横波(S波)进行极性叠加，M指台站数量，N指台站各时间段窗口的记录样点的数量；(4)对各网格点重复步骤(3)则获得监测目标区该时间段窗口所有网格点的破裂能量的三维扫描分布；(5)针对不同时间段窗口重复步骤(3)和步骤(4)则获得多个时间段窗口的破裂能量的三维扫描分布，得到监测目标区破裂能量的四维扫描分布。...

【技术特征摘要】
1.一种微破裂向量扫描方法，包括以下步骤∶(1)获得初始化数据，对微破裂监测数据进行预处理；所述初始化数据包括获得多个用于监测压裂的三分量微震记录仪台站的经纬度坐标，围绕地下目标压裂点设定监测目标区域；(2)将所述的监测目标区划分为多个网格点，根据勘探结果建立包括所述监测目标区和多个台站区域的地震波三维速度模型，根据三维速度模型利用3D射线追踪获得监测目标区内每一网格点到各台站的走时和入射方向；(3)根据一指定网格点k到各台站的走时同步各台站相同时间段窗口内的记录向量，将各台站该时间段窗口内的多个记录向量旋转至网格点k到各台站的入射方向后叠加获得网格点k的破裂能量；所述叠加应考虑各台站记录向量的正负极性，各台站记录向量的正负极性可通过穷举所有正负极性的可能性取叠加的最大破裂能量时的组合获得，或者通过各台站记录向量的相关性分析获得，或者结合上述两种方式分析获得；各台站记录向量叠加的公式为： S ( k ) = Σ j = 1 N [ Σ i = 1 M ( ± ) f i j W i ] 2 F F = N · . M · Σ f = 1 N Σ j = 1 M ( f i j ) 2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁北援，
申请(专利权)人：北京京援伟达技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11