基于数据库技术的同型波时差定位方法技术

本发明专利技术涉及一种地球物理勘探微地震监测技术，更具体地讲，涉及一种结合数据库技术，在保证计算精度的情况下，极大地提高计算效率的同型波时差定位方法。本发明专利技术的基于数据库的同型波时差定位方法主要包括如下步骤：(1)微地震发生空间区域的建立及网格剖分；(2)利用射线追踪算法将每个网格的P波或S波正演结果写入数据库；(3)结合实际微地震发生空间的方位角，判断第i个网格Volumei(x，y，z)的方位角是否在微地震事件方位角所确定的范围内(θm-θ′，θm+θ′)，若在给定方位角(θm-θ′，θm+θ′)范围内，则确定为微地震可能发生空间点Volumei(x，y，z，θm±θ′)；(4)利用公式在微地震发生空间区域Volume中，对其方位角在(θm-θ′，θm+θ′)内的所有网格点Volumei(x，y，z，θm±θ′)进行最优震源位置搜索。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地球物理勘探微地震监测技术，更具体地讲，涉及一种结合数据库技术的同型波时差定位方法。
技术介绍
微地震监测就是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动之影响、效果及地下状态的地球物理技术。该方法是在油气藏开采开发的压裂过程中，通过在地面或井中布置检波器，接收压裂施工中接收地层因压裂而产生人工裂缝时的微地震波(通称为微地震事件)。通过对接收到的微地震事件(P波或S波)进行一系列数据处理技术，将发生人工裂缝的空间位置反演出来，从而预测人工裂缝的发育趋势及空间展布，为压裂效果的评判及后期的油气田开采开发提供指导。现有的微地震监测定位反演的总体思路主要采取以下步骤:步骤一:将检波器接收到微地震信号P波或S波进行波至时间拾取；步骤二:根据测井、射孔资料建立区域精细速度模型；步骤三:根据步骤二建立的速度模型，利用非线性反演算法进行一个震源的定位；步骤四:重复步骤三，最终完成对一个微地震事件定位。上述方法中，对于一个记录的微地震事件，需要给定一个初始点(即初始空间位置估计)，若初始震源位置与当前记录的微地震事件空间的偏差很大，则在进行上述步骤三中，因为判断标准而导致出现局部极值，使得定位出的震源空间位置与实际微地震事件的空间位置误差较大。若选用逐点搜索对地下空间位置进行震源扫描，则对每个记录的微地震事件，都会引起数量庞大的正演初至迭代计算，过大的计算量必将导致处理时间的延长。微地震监测最重要的一点是在压裂施工的现场进行实时监测(在压裂施工的同时，能够在很短的时间内，根据接收到的微地震事件，反演出该微地震事件的空间坐标)，只有这样，才能真正地发挥微地震监测对压裂效果进行实时的评判和指导作用。因此，微地震监测震源位置的反演是计算速度和精度必须兼顾的技术问题。若保证不了反演定位精度，则可能得出错误的评判；若保证不了反演定位的速度，则不能保证微地震监测的实时性。
技术实现思路
为了克服 上述缺点，本专利技术公开一种，其特征在于，包含以下几个步骤:(a)将通过正演得出的微地震波的初至时间写入初至时间数据库，初至时间数据库表示为Database ，々2，...tkl} ,...心—!,心},…,尤,…tk1} ,...^i7-1，(}”..，{^,ι 九，...tI]，…tIj-1，tIj })，其中，t表示利用射线追踪算法计算第j个检波器所接收到第i个震源的微地震波初至时间，1、j是自然数；(b)对监测的微地震事件进行波至时间拾取，建立该微地震事件的微地震波的波至时间集；(C)对监测的微地震事件进行方位角求取，取得该微地震事件的发生方位角；(d)用所述微地震事件的波至时间集和初至时间数据库进行微地震事件空间位置的反演。当再次发生另一微地震事件时，重复步骤(b)至步骤(d)，从而完成对另一微地震事件的定位。本专利技术的步骤(a)中的针对每个网格的正演的地震波的初至时间通过如下步骤而得出:(al)根据微地震监测的测井资料和射孔数据建立地震波的精细速度模型；(a2)建立微地震发生空间区域，对该微地震事件发生空间区域按照笛卡尔坐标系中的x、y、z轴方向进行网格剖分；(a3)利用射线追踪算法和布置在地面或井中的检波器，正演出第i个网格所表示的微地震点的微地震波的初至时间。本专利技术的步骤(d)还包括:(dl)根据式1，进行微地震发生方位区间的判别，|Θ 表示第i个网格的方位角，Θ m表示第m个微地震事件的方位角，m是自然数，Θ'为预先给定的方位角误差；(d2)当第i个网格的方位角不在(θπ-θ'，θπ+θ')范围内时，跳过该网格点；(d3)在所有微地震可能发生空间点，根据式2应用所述微地震事件的P波和S波的初至时间数据库和波至时间集进行最优微地震空间位置的求取，权利要求1.一种，其特征在于，包含以下几个步骤:(a)将通过正演得出的地震波的初至时间写入初至时间数据库，初至时间数据库表示为2.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于，当再次发生另一微地震事件时，重复步骤(b)至步骤(d)，从而完成对另一微地震事件的定位。3.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于，步骤(a)中的针对每个网格的正演的地震波的初至时间通过如下步骤而得出: (al)根据微地震监测的测井资料和射孔数据建立地震波的精细速度模型； (a2)建立微地震发生空间区域，对该微地震事件发生空间区域按照笛卡尔坐标系中的X、1、Z轴方向进行网格剖分； (a3)利用射线追踪算法和布置在地面或井中的检波器，正演出第i个网格所表示的微地震点的微地震波的初至时间。4.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于， 步骤⑷包括: (dl)根据式1，进行微地震发生方位区间的判别，5.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于，地震波是P波。6.根据权利要求5所述的同型波时差定位方法，其特征在于，步骤(c)中的求取方位角的过程如下: (cl)对第m个事件的第j个检波器所接收到的P波水平分量，取一定长度的时窗，其中m是自然数；(c2)对该时窗内的P波X轴和 轴分量进行偏振分析，得到第m个微地震事件的第j个检波器所表不的方位角； (c3)求出所有检波器求取的方位角的平均值，得到第m个微地震事件的方位角。7.根据权利要求5所述的同型波时差定位方法，其特征在于，利用P波的时差反演震源位置Pm(x，y，z)的过程如下:8.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于，地震波是S波。9.根据权利要求8所述的同型波时差定位方法，其特征在于，步骤(c)中求取方位角的过程包括: (cl)对第m个事件的第j个检波器所接收到的S波的水平分量，取一定长度的时窗，其中m是自然数； (c2)对该时窗内的S波的X轴和y轴分量进行偏振分析，得到第m个微地震事件的第j个检波器所表不的方位角； (c3)求出所有检波器求取的方位角的平均值，在该平均值上加上90°，确定为第m个微地震事件的方位角。10.根据权利要求1所述的同型波时差定位方法，其特征在于，利用S波的时差反演震源位置Pm(X，y，z)的过程如下:全文摘要本专利技术涉及一种地球物理勘探微地震监测技术，更具体地讲，涉及一种结合数据库技术，在保证计算精度的情况下，极大地提高计算效率的同型波时差定位方法。本专利技术的基于数据库的同型波时差定位方法主要包括如下步骤(1)微地震发生空间区域的建立及网格剖分；(2)利用射线追踪算法将每个网格的P波或S波正演结果写入数据库；(3)结合实际微地震发生空间的方位角，判断第i个网格Volumei(x，y，z)的方位角是否在微地震事件方位角所确定的范围内(θm-θ′，θm+θ′)，若在给定方位角(θm-θ′，θm+θ′)范围内，则确定为微地震可能发生空间点Volumei(x，y，z，θm±θ′)；(4)利用公式在微地震发生空间区域Volume中，对其方位角在(θm-θ′，θm+θ′)内的所有网格点Volumei(x，y，z，θm±θ′)进行最优震源位置搜索。文档编号G01V1/28GK103105622SQ20111035693公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日专利技术者尹陈, 刘鸿, 李亚林, 何光明, 巫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数据库技术的同型波时差定位方法，其特征在于，包含以下几个步骤：(a)将通过正演得出的地震波的初至时间写入初至时间数据库，初至时间数据库表示为 Database { { t 1,1 k , t 1,2 , k · · · t 1 , j k , · · · t 1 , J - 1 k , t 1 , J k } , · · · , { t i , 1 k , t i , 2 k , · · · t i , j k , · · · t i , J - 1 k , t i , J k } , . . . , { t I , 1 k , t I , 2 k , · · · t I , j k , · · · t I , J - 1 k , t I , J k } } ，其中，表示利用射线追踪算法计算第j个检波器所接收到第i个震源的地震波初至时间，i、j是自然数；(b)对监测的微地震事件进行波至时间拾取，建立该微地震事件的地震波的波至时间集；(c)对监测的微地震事件进行方位角求取，取得该微地震事件的发生方位角；(d)用所述微地震事件的波至时间集和初至时间数据库进行微地震事件空间位置的反演。FDA0000107695800000012.tif...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹陈，刘鸿，李亚林，何光明，巫芙蓉，陈爱萍，巫骏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：四川;51