基于光纤传感器的井下微地震求解方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法、装置及系统，其中方法包括：获取分布式光纤声波传感器的空间位置；选取特征分布式光纤声波传感器的位置；计算微地震位置空间数据；采用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置；根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置。

Underground Microseismic Solution Method, Device and System Based on Optical Fiber Sensor

The invention provides an underground microseismic solution method, device and system based on distributed optical fiber sensor, which includes acquiring the spatial position of distributed optical fiber acoustic sensor, selecting the location of characteristic distributed optical fiber acoustic sensor, calculating the spatial data of microseismic location, and iteratively calculating the spatial position of microseismic source by Kriging interpolation method. According to the spatial location of multiple microseismic sources, the most accurate location of microseismic sources is selected.

【技术实现步骤摘要】
基于光纤传感器的井下微地震求解方法、装置及系统
本专利技术涉及分布式光纤传感器技术的应用领域，尤其涉及基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法、装置及系统。
技术介绍
微地震事件是在压裂过程被诱发的，能够帮助确定断层的生长。微震可能产生的原因一般基于井下压裂监测、地震勘探作业、油气田开发等。微地震事件的定位同样也能表现岩层的效果和破裂区域的介质物理性质。同时还可以用微地震事件来监测追踪压裂液的变化或迁移、油藏体积的变化。精确的事件定位能用来修正速度模型，研究微地震的震源机制。通常，地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5～7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波，在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。普通电子三分量地震检波器是一款用于测量地层的P波和S波波速的仪器设备。它由以下三部件构成：三分量地震检波器，用于使系统有效和钻孔壁受压接触的装置，和内部集成了供气管的电缆。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于包括：获取分布式光纤声波传感器的空间位置；选取特征分布式光纤声波传感器的位置；计算微地震位置空间数据；采用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置；根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于包括：获取分布式光纤声波传感器的空间位置；选取特征分布式光纤声波传感器的位置；计算微地震位置空间数据；采用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置；根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：获取分布式光纤声波传感器空间位置包括：以分布式光纤声波传感为设备基础在井筒的任意多个位置设置一串分布式光纤声波传感器，形成分布式光纤声波传感器阵列，根据钻井记录获得井眼的轨迹，根据井眼轨迹，计算获得所述分布式光纤声波传感器阵列下入井中的长度和具体位置，从而获得所述分布式光纤声波传感器阵列中每个分布式光纤声波传感器的具体三维定位，即Psens1(x,y,z)，...PsensN(x,y,z)。3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：所述分布式光纤声波传感器阵列包括1000个以上的分布式光纤声波传感器，最多达到5000个分布式光纤声波传感器，每个分布式光纤声波传感器设置在任意空间数据位置上，分布式光纤声波传感器的位置和井眼轨迹可以完全拟合。4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：选取特征分布式光纤声波传感器的位置包括：根据选点原则在所述分布式光纤声波传感器阵列中，选取3-15个分布式光纤声波特征传感器，作为数据计算的特征点，每个所述分布式光纤声波传感器间隔10～150米，所述选点原则包括所述分布式光纤声波传感器的位置分布符合k+3n，其中n表示所述分布式光纤声波传感器的序号。5.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：计算微地震位置空间数据包括：取微地震源与n个分布式光纤声波传感器的走时关系中的4个组成方程组，即：其中，x1,y1,z1，t1分别表示第一个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x2,y2,z2，t2分别表示第二个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x3,y3,z3，t3分别表示第三个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x4,y4,z4，t4分别表示第四个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时；v表示微地震波的传播速度。6.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：利用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置包括：将方程组变形为牛顿迭代法求解的形式，即:然后，利用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置。7.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置包括：对所有的微地震震源的空间位置结果取其空间几何的中心值，计算各空间位置到中心点的距离，计算出它们的平均距离，再计算各个距离到平均距离的方差，取均方差或者取均方差的一个倍数作为判定系数，舍去方差大于所述判定系数的定位结果，距离所述判定系数最近的筛选后所得到的最精准的微地震震源的定位结果。8.一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解装置，其特征在于包括：分布式光纤声波传感器的空间位置获取单元，用于获取分布式光纤声波传感器的空间位置；特征分布式光纤声波传感器的位置选取单元，用于选取特征分布式光纤声波传感器的位置；微地震位置空间数据计算单元，用于计算微地震位置空间数据；微地震震源的空间位置的计算单元，用于采用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置；最精准的微地震震源位置选取单元，用于根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置。9.根据权利要求8所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解装置，其特征在于分布式光纤声波传感器的空间位置获取单元包括：分布式光纤声波传感器阵列布置单元，用于以分布式光纤声波传感为设备基础在井筒的任意多个位置设置一串分布式光纤声波传感器，形成分布式光纤声波传感器阵列；分布式光纤声波传感器位置计算单元，用于根据钻井记录获得井眼的轨迹，根据井眼轨迹，计算获得所述分布式光纤声波传感器阵列下入井中的长度和具体位置，从而获得所述分布式光纤声波传感器阵列中每个分布式光纤声波传感器的具体三维定位，即Psens1(x,y,z)，...PsensN(x,y,z)。10.根据权利要求9所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解装置，其特征在于所述分布式光纤声波传感器阵列包括1000个以上的分布式光纤声波传感器，最多达到5000个分布式光纤声波传感器，每个分布式光纤声波传感器设置在任意空间数据位置上，分布式光纤声波传感器的位置和井眼轨迹可以完全拟合。11.根据权利要求8所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解装置，其特征在于特征分布式光纤声波传感器的位置选取单元包括：选点原则设定单元，用于设定选点原则，所述选点原则包括所述分布式光纤声波传感器的位置分布符合k+3n，其中n表示所述分布式光纤声波传感器的序号；特征分布式光纤声波传感器位置选取单元，用于根据选点原则在所述分布式光纤声波传感器阵列中，选取3-15个分布式光纤声波特征传感器，作为数据计算的特征点，每个所述分布式光纤声波传感器间隔10～150米。12.根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡大海，王锦兵，
申请(专利权)人：北京昊锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11