微地震震源定位方法、装置、介质、设备及定位系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微地震震源定位方法、装置、介质、设备及定位系统。该方法包括：获取多个检波器检测目标监测区域的微地震信号所得到的微地震记录、纵波旅行时以及横波旅行时；通过纵波旅行时或横波旅行时对微地震记录进行叠加，获得波形扫描成像剖面；基于纵波旅行时和横波旅行时，分析得到纵波初至时刻及横波初至时刻；利用纵波旅行时、横波旅行时以及纵波初至时刻与横波初至时刻的时差，获得时间匹配扫描成像剖面；将波形扫描成像剖面与时间匹配扫描成像剖面相乘得到最终成像剖面；拾取最终成像剖面的最大成像值的位置点，得到目标监测区域的微地震震源点的位置。采用本发明专利技术，可以提高微地震震源定位的准确性。以提高微地震震源定位的准确性。以提高微地震震源定位的准确性。

【技术实现步骤摘要】
微地震震源定位方法、装置、介质、设备及定位系统


[0001]本专利技术涉及微地震监测
，特别是涉及一种微地震震源定位方法、装置、介质、设备及定位系统。

技术介绍

[0002]微地震震源定位是压裂监测中的重要技术，通过定位破裂震源位置可对水力压裂过程，尤其是裂缝发育形态进行监测，并通过监测结果进一步指导水力压裂施工。
[0003]目前的微地震定位方法主要是初至反演定位方法及波形扫描方法。初至反演定位方法，依赖于地震波初至拾取的准确性，但是近年来，由于压裂储层深度增加，震源能量经过地层传播后衰减较大，地震信号信噪比较低的问题较为凸显，初至反演定位方法较难应对地震信号信噪比差的问题，导致定位准确性低。波形扫描方法主要利用波形信息进行微地震震源的定位，但对微地震震源深度方向的定位精度不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：现有技术中微地震震源的定位准确性低。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微地震震源定位方法、装置、介质、设备及定位系统。
[0006]一种微地震震源定位方法，包括：
[0007]获取多个检波器检测目标监测区域的微地震信号所得到的微地震记录、纵波旅行时以及横波旅行时；
[0008]通过所述纵波旅行时或所述横波旅行时对所述微地震记录进行叠加，获得波形扫描成像剖面；
[0009]基于所述纵波旅行时和所述横波旅行时，分析得到纵波初至时刻及横波初至时刻；
[0010]利用所述纵波旅行时、所述横波旅行时以及所述纵波初至时刻与所述横波初至时刻的时差，获得时间匹配扫描成像剖面；
[0011]将所述波形扫描成像剖面与所述时间匹配扫描成像剖面相乘得到最终成像剖面；
[0012]拾取所述最终成像剖面的最大成像值的位置点，得到所述目标监测区域的微地震震源点的位置。
[0013]可选地，所述波形扫描成像剖面包括纵波扫描成像值形成的纵波扫描成像剖面和横波扫描成像值形成的横波扫描成像剖面中的一种；所述通过所述纵波旅行时或所述横波旅行时对所述微地震记录进行叠加，获得波形扫描成像剖面，包括：
[0014]或
[0015][0016]其中，为所述目标监测区域的监测点(x,y,z)的纵波扫描成像值，M为检波器个数，N为时间窗内的采样点个数，C
m
为检波器m的微地震记录，t
n
为第n个采样点所对应的时刻，为监测点(x,y,z)到检波器m的纵波旅行时；为所述目标监测区域的监测点(x,y,z)的横波扫描成像值，为监测点(x,y,z)到检波器m的横波旅行时。
[0017]可选地，所述基于所述纵波旅行时和所述横波旅行时，分析得到纵波初至时刻及横波初至时刻，包括：
[0018]基于所述纵波旅行时计算得到叠加道的纵波叠加值；
[0019]基于所述横波旅行时计算得到叠加道的横波叠加值；
[0020]分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，通过能量比法获得纵波初至时刻及横波初至时刻。
[0021]可选地，所述基于所述纵波旅行时计算得到叠加道的纵波叠加值，包括：
[0022][0023]所述基于所述横波旅行时计算得到叠加道的横波叠加值，包括：
[0024][0025]其中，为叠加道n采样点的纵波叠加值，M为检波器个数，C
m
为检波器m的微地震记录，t
n
为第n个采样点所对应的时刻，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器m的纵波旅行时，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器r的纵波旅行时；为叠加道n采样点的横波叠加值，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器m的横波旅行时，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器r的横波旅行时；
[0026]其中，(xo,yo,zo)为所述目标监测区域的中心点；检波器r为所述目标监测区域的正上方检波器。
[0027]可选地，所述分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，通过能量比法获得纵波初至时刻及横波初至时刻，包括：
[0028]分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，采用长短时窗能量比法计算得到多个纵波叠加能量比值和多个横波叠加能量比值；
[0029]拾取所述纵波叠加能量比值中的最大值，根据所述纵波叠加能量比值中的最大值所对应的时刻得到所述纵波初至时刻；
[0030]拾取所述横波叠加能量比值中的最大值，根据所述横波叠加能量比值中的最大值所对应的时刻得到横波初至时刻。
[0031]可选地，所述分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，采用长短时窗能量比
法计算得到多个纵波叠加能量比值和多个横波叠加能量比值，包括：
[0032][0033][0034]其中，为第n个采样点的纵波叠加能量比值，N
S
为短时窗采样点个数，N
L
为长时窗采样点个数，为叠加道n采样点的纵波叠加值；
[0035]为第n个采样点的横波叠加能量比值，为叠加道n采样点的横波叠加值。
[0036]可选地，所述时间匹配扫描成像剖面为时间匹配成像值形成的成像剖面；所述利用所述纵波旅行时、所述横波旅行时以及所述纵波初至时刻与所述横波初至时刻的时差，获得时间匹配扫描成像剖面，包括：
[0037]根据所述纵波旅行时、所述横波旅行时、所述纵波初至时刻与所述横波初至时刻的时差，计算所述目标监测区域的中心点垂向上各点的时间匹配成像值；
[0038]基于所述目标监测区域的中心点垂向上各点的时间匹配成像值，监测所述目标监测区域内其余点的时间匹配成像值。
[0039]可选地，所述根据所述纵波旅行时、所述横波旅行时、所述纵波初至时刻与所述横波初至时刻的时差，计算所述目标监测区域的中心点垂向上各点的时间匹配成像值，包括：
[0040][0041]其中，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,z)的时间匹配成像值，为所述纵波初至时刻，为所述横波初至时刻，为(xo,yo,z)到检波器r的纵波旅行时，为(xo,yo,z)到检波器r的横波旅行时；
[0042]其中，(xo,yo,z)为所述目标监测区域的中心点垂向上的点，检波器r为所述目标监测区域的正上方检波器。
[0043]可选地，所述基于所述目标监测区域的中心点垂向上各点的时间匹配成像值，监测所述目标监测区域内其余点的时间匹配成像值，包括：
[0044][0045]其中，x
min
表示x的最小值，x
max
表示x的最大值，y
min
表示y的最小值，y
max
表示y的最大值。
[0046]一种微地震震源定位装置，包括：
[0047]信息获取模块，用于获取多个检波器检测目标监测区域的微地震信号所得到的微地震记录、纵波旅行时以及横波旅行时；
[0048]第一成像模块，用于通过所述纵波旅行时或所述横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微地震震源定位方法，其特征在于，包括：获取多个检波器检测目标监测区域的微地震信号所得到的微地震记录、纵波旅行时以及横波旅行时；通过所述纵波旅行时或所述横波旅行时对所述微地震记录进行叠加，获得波形扫描成像剖面；基于所述纵波旅行时和所述横波旅行时，分析得到纵波初至时刻及横波初至时刻；利用所述纵波旅行时、所述横波旅行时以及所述纵波初至时刻与所述横波初至时刻的时差，获得时间匹配扫描成像剖面；将所述波形扫描成像剖面与所述时间匹配扫描成像剖面相乘得到最终成像剖面；拾取所述最终成像剖面的最大成像值的位置点，得到所述目标监测区域的微地震震源点的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波形扫描成像剖面包括纵波扫描成像值形成的纵波扫描成像剖面和横波扫描成像值形成的横波扫描成像剖面中的一种；所述通过所述纵波旅行时或所述横波旅行时对所述微地震记录进行叠加，获得波形扫描成像剖面，包括：或其中，为所述目标监测区域的监测点(x,y,z)的纵波扫描成像值，M为检波器个数，N为时间窗内的采样点个数，C
m
为检波器m的微地震记录，t
n
为第n个采样点所对应的时刻，为监测点(x,y,z)到检波器m的纵波旅行时；为所述目标监测区域的监测点(x,y,z)的横波扫描成像值，为监测点(x,y,z)到检波器m的横波旅行时。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述纵波旅行时和所述横波旅行时，分析得到纵波初至时刻及横波初至时刻，包括：基于所述纵波旅行时计算得到叠加道的纵波叠加值；基于所述横波旅行时计算得到叠加道的横波叠加值；分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，通过能量比法获得纵波初至时刻及横波初至时刻。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述纵波旅行时计算得到叠加道的纵波叠加值，包括：所述基于所述横波旅行时计算得到叠加道的横波叠加值，包括：
其中，为叠加道n采样点的纵波叠加值，M为检波器个数，C
m
为检波器m的微地震记录，t
n
为第n个采样点所对应的时刻，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器m的纵波旅行时，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器r的纵波旅行时；为叠加道n采样点的横波叠加值，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器m的横波旅行时，为所述目标监测区域的监测点(xo,yo,zo)到检波器r的横波旅行时；其中，(xo,yo,zo)为所述目标监测区域的中心点；检波器r为所述目标监测区域的正上方检波器。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，通过能量比法获得纵波初至时刻及横波初至时刻，包括：分别根据所述纵波叠加值和所述横波叠加值，采用长短时窗能量比法计算得到多个纵波叠加能量比值和多个横波叠加能量比值；拾取所述纵波叠加能量比值中的最大值，根据所述纵波叠加能量比值中的最大值所对应的时刻得到所述纵波初至时刻；拾取所述横波叠加能量比值中的最大值，根据所述横波叠加能量比值中的最大值所对应的时刻得到横波初至时刻。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分别根据所述纵波叠加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德山，朱海波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：