一种微地震定位及层析成像方法技术

本发明专利技术涉及一种微地震定位及层析成像方法，包括步骤1，读入初始模型及反演参数；步骤2，采用基于界面元的最短路径算法计算微地震事件的理论走时和射线路径；步骤3，计算当地下介质结构和微地震事件参数同时反演时，到时关于待反演参数的一阶偏导数；步骤4，构建同时反演地下介质结构和微地震事件参数的层析方程组；步骤5，共轭梯度法求解层析方程组，得到微地震震源参数和速度结构的更新量；步骤6，更新并约束速度结构模型和震源参数；步骤7，迭代终止判断。本发明专利技术针对水平层状介质，利用地面和井中观测走时资料，能够同时反演震源参数和速度结构模型，这里震源参数是指震源位置和发震时刻，速度结构模型是指层速度和层分界面位置。

A method of microseismic location and tomography

The invention relates to a micro positioning and seismic tomography method, which comprises the steps: 1, read the initial model and inversion parameters; step 2, using the shortest path algorithm of interface element calculation based on the theory of micro time and ray path of seismic events; step 3, when calculating simultaneous inversion of underground medium structure and micro seismic parameters. When an order of parameters to retrieve partial derivatives; step 4, the construction and inversion of underground medium structure and micro seismic parameter tomography equations; step 5, conjugate gradient method for solving equations of micro tomography, seismic source parameters and update the velocity structure; step 6, update and velocity structure model and constraint source parameters; step 7, iteration termination judgment. Aiming at horizontally layered media, we can use both time and time data to observe the source parameters and velocity structure models. The source parameters are the location of the source and the onset time. The velocity structure model refers to the velocity of the layer and the location of the interface.

【技术实现步骤摘要】
一种微地震定位及层析成像方法
本专利技术属于微地震监测
，特别是涉及一种微地震定位及层析成像方法。
技术介绍
水力压裂技术是非常规油气资源，如致密砂岩气、页岩气与煤层气等开发过程中重要的增产措施之一，该技术利用流体传压特性，通过液压致裂等开采手段将流体高压注入地层，使岩石破裂以提高地层渗透率，从而达到增产的目的。微地震监测技术通过观测、定位及分析微地震事件来监测生产活动及地下状态；该技术可用于水力压裂分析，在储层开发监测中发挥重要作用。然而微地震监测中，因为缺乏准确的地下速度模型描述，微地震事件的定位常存在误差。常规的微地震反演中采用的速度模型一般根据地震、声波测井、VSP等资料构建，并在压裂前采用射孔资料来校正速度模型。但是，射孔反演的速度对射孔附近的事件较为准确，而对距离射孔较远的事件来说，速度模型是不准确的。实际微地震监测中发现，水力压裂通常不发生射孔附近，而是距离射孔有几百米的距离。再者，射孔数据在压裂前采集，因此基于射孔资料的速度模型只能够表征压裂前的地层速度。实际上，在水力压裂过程中，高压流体会产生裂缝，同时通过渗流作用改变压裂缝附近地层的孔隙压力，新增裂缝和孔隙压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微地震定位及层析成像方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤1，读入初始模型及反演参数：所述初始模型及反演参数包括检波器的坐标值、拾取的微地震事件到各检波器的观测到时、初始震源参数及初始速度结构模型、待反演参数约束条件、循环迭代终止条件；所述初始震源参数是指震源位置和发震时刻，初始的速度结构模型是指层速度值和层分界面位置；步骤2，采用基于界面元的最短路径算法计算微地震事件的理论走时和射线路径：具体是在层状介质中，射线传播的节点为界面离散点—界面元，在界面包围的层内，射线沿直线传播，因此网格剖分只在界面上进行，界面元就是射线传播过程中波前的面元控制点；步骤3，计算当地下介质结构和微地震事件参...

【技术特征摘要】
1.一种微地震定位及层析成像方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤1，读入初始模型及反演参数：所述初始模型及反演参数包括检波器的坐标值、拾取的微地震事件到各检波器的观测到时、初始震源参数及初始速度结构模型、待反演参数约束条件、循环迭代终止条件；所述初始震源参数是指震源位置和发震时刻，初始的速度结构模型是指层速度值和层分界面位置；步骤2，采用基于界面元的最短路径算法计算微地震事件的理论走时和射线路径：具体是在层状介质中，射线传播的节点为界面离散点—界面元，在界面包围的层内，射线沿直线传播，因此网格剖分只在界面上进行，界面元就是射线传播过程中波前的面元控制点；步骤3，计算当地下介质结构和微地震事件参数同时反演时，到时关于待反演参数的一阶偏导数；步骤4，构建同时反演地下介质结构和微地震事件参数的层析方程组；步骤5，共轭梯度法求解层析方程组，得到微地震震源参数和速度结构的更新量：具体是对步骤4中所构建的同时反演地下介质结构和微地震事件参数的层析方程组采用循环迭代的共轭梯度法进行求解，得到层速度、层界面位置、震源位置和发震时刻的更新量；步骤6，更新并约束速度结构模型和震源参数：具体是将当前的反演参数值加上步骤5中与其对应的更新量，得到更新后的速度结构模型和震源参数，并用步骤1中输入的约束条件对更新后的参数进行约束；步骤7，迭代终止判断：如果满足循环迭代终止条件，则输出当前的速度结构模型和震源参数；如果不满足，则返回步骤2继续；其中所述迭代终止条件为到时的均方根残差小于某一常数，或者参数更新量小于某一常数，或者循环迭代次数。2.根据权利要求1所述的一种微地震定位及层析成像方法，其特征在于，步骤3所述到时关于反演参数的一阶偏导数包含三部分：第一项为到时关于速度变化的一阶偏导数，第二项为到时关于层深度变化的一阶偏导数，第三项为到时关于微地震事件参数变化的的一阶偏导数：(1)式中tij为第i个微地震震源到第j个检波器的到时，Δtij是相应的走时扰动量；vk和dk分别是第k层内的速度分布和第k层界面的深度，Δvk和Δdk则分别是相应速度和层界面深度的扰动量；xik，k＝1、2、3、4分别代表第i个微地震事件在X、Y、Z方向的坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国娇，巴晶，钱卫，郭梦秋，吴春芳，于庭，马汝鹏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32