[发明专利]基于波形互相关系数相乘的微震偏移成像定位方法

权利要求书

1.一种基于波形互相关系数相乘的微震偏移成像定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对实际微震数据进行预处理，得到有效地震道的微震数据；

(2)将监测的地下区域按一定尺度进行网格划分，每个网格设置一个成像点；利用射线追踪方法求得地下所有成像点到各个地面接收点的旅行走时；

(3)利用第二步中得到某一个成像点η到各个接收点i的旅行走时对相应的微震记录进行走时校正，消除该成像点到不同接收点的时差，然后对时差校正后的微震记录进行两两互相关，计算对应的互相关系数；

(4)将成像点对应的所有波形互相关系数进行相乘，得到该成像点的互相关能量值E；

(5)针对每一个成像点重复步骤(3)和步骤(4)，获得地下所有成像点的互相关能量值；

(6)设置能量阈值E₀，则超过所设阈值的能量极大值成像点所对应的空间位置和时间参数，作为代表微震源的发生位置和发震时刻。

2.根据权利要求1所述的基于波形互相关系数相乘的微震偏移成像定位方法，其特征在于，步骤(2)中网格划分是三维网格化，在x,y,z三个坐标方向的进行划分，三个方向上的划分尺度不一定相同，将每个网格点设置为一个成像点，用基于地震走时扰动插值的射线追踪方法计算每个成像点到达地面各个接收点的旅行走时。

3.根据权利要求1所述的基于波形互相关系数相乘的微震偏移成像定位方法，其特征在于，步骤(3)中得到波形互相关系数，具体做法为：

利用第二步中某一个成像点η的旅行走时作为微震信号到达各个地面接收点i的旅行走时t_ηi，并设微震信号的发震时刻T＝t₀，则到达时刻为t＝t_ηi+t₀，确定时间窗口宽度W，则任意两个地震道的波形互相关系数为：

其中，W为所取时间窗口内的采样点个数，u_i为第i个地面接收点的微震记录幅值；u_j为第j个地面接收点微震记录的幅值；t₀为发震时刻；t_ηi为地下成像点η到第i个地面接收点的旅行走时；t_ηj为地下成像点η到第j个接收点的旅行走时；t_k为所取时间窗口内的第k个采样点时间。

4.根据权利要求1所述的基于波形互相关系数相乘的微震偏移成像定位方法，其特征在于，步骤(4)中将得到的波形互相关系数进行相乘计算得到该成像点的互相关能量值E，具体做法为：

其中，E表示成像点的互相关能量值，η表示地下成像点，t₀表示发震时刻，N表示地震道数，C_i，j表示第i个地震道和第j个地震道的波形互相关系数，W为所取时间窗口内的采样点个数，u_i为第i个地面接收点的微震记录幅值；u_j为第j个地面接收点微震记录的幅值，t_ηi为地下成像点η到第i个地面接收点的旅行走时，t_ηj为地下成像点η到第j个地面接收点的旅行走时，t_k为所取时间窗口内的第k个采样点时间。