[发明专利]一种基于双差法的微地震震源定位方法

说明书

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探领域，具体涉及一种基于双差法的微地震震 源定位方法。

背景技术

在水力压裂和储层监测的工程中，微地震震源定位是一个非常重要的研究课 题。通过对水力压裂过程中地下岩层裂缝的发育状况实时监测，可以为压裂后 的油藏施工调整快速提出理论依据。由于水力压裂产生的地震信号十分微弱， 微地震监测方法成为储层属性描述一种快速有效的方法。微地震信号与天然地 震信号具有类似的震源机制和信号特征。因此可以借鉴天然地震学中震源定位 方法进行微地震震源定位研究。本项目提出一种双差法的微地震事件震源定位 的技术。

微地震震源定位是微地震监测中的最为根本的问题，在最初出现的震源定 位方法中，主要是基于直达波初至与地层模型的反演方法，利用拾取的直达P、 S波初至反演震源位置或发展时刻，使得模拟的初至与实际拾取的初至误差达到 最小，这种方法是目前应用最为广泛的一种方法，但是地面微地震监测的方法S 波的能量弱，大多数的微地震信号只能看到P波，用P、S波反演定位的方法适 用井中微地震监测。

现阶段，双差定位法方法在天然地震领域中得到了极为广泛的应用，并能 进行精确的重定位。这种方法是一种相对定位的线性方法，其运算的速度快， 效率高，易于局部收敛；有相对的主事件，相对的定位精度较高，同时也不受 空间范围的限制。双差定位方法的优势就是通过两个检波器接收到旅行时的差 对事件进行定位，但是其对资料的要求高，并且对初至的拾取比较敏感，这样 就需要具有较高的信噪比的资料，因此到目前为止在微地震监测中还没有得到 很好的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于双差法 的微地震震源定位方法，将双差定位方法技术引入到微地震监测领域，将其方 法进行改进，适用于微地震监测的定位方法中，并实现微地震震源重定位，提 高其定位精度，实现高精度的微地震定位。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于双差法的微地震震源定位方法，选取射孔事件作为主事件，拾取 微地震事件的观测走时，并通过计算射孔和微地震事件的观测走时与理论计算 走时差的残差(“双差”)确定射孔和微地震事件的相对距离。

所述方法包括：

(0)读入压裂井周围的层状速度文件、各个检波器的坐标值、相对微地震 事件的初始坐标值及各个检波器的观测走时；

(1)计算射孔及微地震事件到各个检波器的走时；

(2)拾取射孔及微地震事件的观测走时；

(3)计算射孔事件和微地震事件到各检波器的走时差，以及两个微地震事 件到各检波器的走时差；

(4)计算射孔事件与微地震事件观测走时与理论计算走时差的残差；

(5)建立双差线性方程组；

(6)求解双差线性方程组，得到两个微地震震源的四个震源参数的相对值， 最终确定微地震事件的震源位置。

所述方法还进一步包括：

(7)利用步骤(6)得到的微地震事件的真实位置对其地震剖面进行动校 正，如校正之后的叠加的能量值大于初始给定的阀值，即为真实解；若小于初 始给定的阀值，则返回步骤(2)。

所述步骤(1)是这样实现的：

根据射线理论，微地震事件i到检波器k的走时表示为：

Tki=τi+∫ikuds---(1)]]>

将其一阶泰勒展开：