一种确定微地震的震源位置的方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种确定微地震的震源位置的方法和装置。该方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。利用本申请实施例提供的技术方案可以在保证震源位置定位精度的前提下，提高自动定位运算速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微地震监测
，尤其涉及一种确定微地震的震源位置的方法和装置。
技术介绍
微地震监测技术是近20年来兴起的一项地球物理新技术，随着微地震监测理论的发展和成熟，微地震监测技术在水力压裂裂缝监测，油田安全性监测，油田动态监测，矿山安全等领域有着重要应用。微地震监测技术的关键是精确确定出震源位置。现有技术中确定微地震的震源位置的方法主要包括基于模型正演的震源位置定位，该方法可以通过比较模型正演资料与实际资料间的相关性，来确定震源位置。具体的，当观测点成非规则分布(如地面观测)时，可以将压裂井附近需要观测的观测区进行网格剖分，网格大小视震源位置监测精度而定(假设地震震源位置精度为1米时，网格大小为1m*1m)。假设网格剖分处理后的每个网格节点都是虚拟震源点，三分量观测点布置于压裂井周围。由声波测井得到介质的速度，采用射线追踪方法逐点计算，得到每个检波器的理论传播路径和旅行时。根据初至直达波到达各个观测点时间，选取地震记录道，提取直达波能量，然后相加求和，逐个计算每个网格节点的能量值，能量最大的网格节点，就是实际震源位置。当观测点成线性组合(如井中监测方式)，上述过程只能获得震源到观测点相对距离和高度(以下简称相对位置)，还需要通过时间扫描，确定上述最大叠加能量所对应的时间，以所述所对应的时间相应的微地震记录进行震源相对于观测点的方位(以下简称相对方位)的确定；根据所述相对方位和相对位置确定震源位置。因此，现有的基于模型正演的震源位置定位方法中定位的速度，取决于震源位置监测精度。震源位置监测精度越高，需要对观测区域进行越细的网格剖分，由此带来的计算量也是惊人的，难以实现施工现场的实时定位；监测精度越低，计算速度也越快，但往往又不能满足监测的需求。因此，现有技术中亟需一种确定微地震的震源位置的方法，可以在保证震源位置定位精度的前提下，提高自动定位运算速度，满足压裂实时性，达到工程现场的需求。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种确定微地震的震源位置的方法和装置，可以在保证震源位置定位精度的前提下，提高自动定位运算速度，满足压裂实时性，达到工程现场的需求。本申请提供的确定微地震的震源位置的方法和装置是这样实现的：一种确定微地震的震源位置的方法，所述方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。一种确定微地震的震源位置的方法，所述方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；对所述最大叠加能量对应的网格节点的微地震记录按照预设的滑动时间步长的大小，依次由大到小进行多重滑动时间步长扫描处理，得到所述观测区中最大叠加能量对应的时间；根据所述最大叠加能量对应的网格节点和所述最大叠加能量对应的时间确定微地震的震源位置。一种确定微地震的震源位置的装置，所述装置包括：第一多重网格剖分处理模块，用于将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；第一数据确定模块，用于确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；第一网格节点确定模块，用于基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行
多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；第一震源位置确定模块，用于根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。一种确定微地震的震源位置的装置，所述装置包括：第二多重网格剖分处理模块，用于将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；第二数据确定模块，用于确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；第二网格节点确定模块，用于基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；时间获取模块，用于对所述最大叠加能量对应的网格节点的微地震记录按照预设的滑动时间步长的大小，依次由大到小进行多重滑动时间步长扫描处理，得到所述观测区中最大叠加能量对应的时间；第二震源位置确定模块，用于根据所述最大叠加能量对应的网格节点和所述最大叠加能量对应的时间确定微地震的震源位置。本申请通过将所述观测区按照网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；并确定出所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，可以确定出所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；对于观测点成非规则分布(如地面观测)的情况，可以根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。与现有技术相比，利用本申请提供的技术方案可以在保证震源位置定位精度的前提下，提高自动定位运算速度，从而满足压裂实时性，达到工程现场的需求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。图1是本申请提供的确定微地震的震源位置的方法的一种实施例的流程图；图2是本申请提供的对观测区进行三重网格剖分处理后的一种实施例的网格示意图；图3是本申请提供的进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点的一种实施例的流程示意图；图4是本申请提供的对观测区进行双重网格剖分处理后的网格和相应网格节点区域的一种实施例的示意图；图5是本申请提供的确定微地震的震源位置的方法的另一种实施例的流程图；图6是本申请提供的进行多重滑动时间步长扫描处理，得到所述观测区中最大叠加能量对应的时间一种实施例的流程示意图；图7是本申请提供的多重滑动时间步长扫描处理中以某一滑动时间步长绕射确定时间样点处的叠加能量的一种实施例的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定微地震的震源位置的方法，其特征在于，所述方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。

【技术特征摘要】
1.一种确定微地震的震源位置的方法，其特征在于，所述方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点包括：基于网格节点到观测点的初至时间和相应的微地震记录，按照网格边长大小由大到小，依次计算相应的网格节点区域内网格节点的叠加能量；以最大的叠加能量所对应网格节点为中心，以及以次大网格边长大小确定相应的网格节点区域；重复上述计算网格节点的叠加能量和确定相应的网格节点区域的步骤至当前网络节点区域所对应的网格边长大小为预设震源位置检测精度；计算所述当前网格节点区域内网格节点的叠加能量，确定当前最大的叠加能量所对应网格节点，将所述当前最大的叠加能量所对应网格节点作为所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点。3.根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大叠加能量对应的网格节点确定微地震的震源位置包括：将所述最大叠加能量所对应网格节点与观测点的相对位置作为微地震的震源与所述观测点的相对位置，根据所述相对位置确定微地震的震源位置。4.一种确定微地震的震源位置的方法，其特征在于，所述方法包括：将观测区按照多种预设的网格边长大小，依次由大到小进行多重网格剖分处理，至网格边长大小为预设震源位置检测精度；确定所述多重网格剖分处理后得到的网格节点到观测点的初至时间，以及与所述初至时间相应的微地震记录；基于所述网格节点到观测点的初至时间和所述相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点；对所述最大叠加能量对应的网格节点的微地震记录按照预设的滑动时间步长的大小，依次由大到小进行多重滑动时间步长扫描处理，得到所述观测区中最大叠加能量对应的时间；根据所述最大叠加能量对应的网格节点和所述最大叠加能量对应的时间确定微地震的震源位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于网格节点到观测点的初至时间和相应的微地震记录，按照所述多重网格剖分处理所对应的网格边长大小，依次由大到小对网格节点进行多重空间扫描处理，确定所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点包括：基于网格节点到观测点的初至时间和相应的微地震记录，按照网格边长大小由大到小，依次计算相应的网格节点区域内网格节点的叠加能量；以最大的叠加能量所对应网格节点为中心，以及以次大网格边长大小确定相应的网格节点区域；重复上述计算网格节点的叠加能量和确定相应的网格节点区域的步骤至当前网络节点区域所对应的网格边长大小为预设震源位置检测精度；计算所述当前网格节点区域内网格节点的叠加能量，确定当前最大的叠加能量所对应网格节点，将所述当前最大的叠加能量所对应网格节点作为所述观测区中最大叠加能量对应的网格节点。6.根据权利要求4或5任意一项所述的方法，其特征在于，所述对所述最大叠加能量对应的网格节点的微地震记录按照预设的滑动时间步长的大小，依次由大到小进行多重滑动时间步长扫描处理，得到所述观测区中最大叠加能量对应的时间包括：S61：对所述最大叠加能量对应的网格节点的微地震记录按照预设的滑动时间步长的大小由大到小，依次以相应的滑动时间步长为间隔计算时间样点处的叠加能量；S62：确定以最大的叠加能量所对应的时间样点处为中心，以及以所述相应的滑动时间
\t步长为长度的时间区间，获取所述时间区间内的微地震记录；S63：对所述微地震记录以次大的滑动时间步长为间隔计算时间样点处的叠加能量；S64：重复上述S62和S63的步骤至当前以一个时间样点的滑动时间步长为间隔；S65：确定当前最大的叠加能量所对应的时间，将所述当前最大的叠加能量所对应时间作为所述观测区中最大叠加能量对应的时间。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大叠加能量对应的网格节点和所述最大叠加能量对应的时间确定微地震的震源位置包括：将所述最大叠加能量所对应网格节点与观测点的相对位置作为微地震的震源与所述观测点的相对位置；对与所述最大叠加能量对应的时间相对应的微地震记录进行偏振分析或激化旋转处理，得到微地震的震源与所述观测点的相对方位；根据所述相对位置和所述相对方位确定微地震的震源位置。8.一种确定微地震的震源位置的装置，其特征在于，所述装置包括：第一多重网格剖分处...

【专利技术属性】
技术研发人员：金其虎，李飞，刘臣，刘聪伟，衡峰，王高成，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11