[发明专利]微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统

权利要求书

1.微地震监测裂缝震源点位置计算方法，其特征在于，该微地震监测裂缝震源点位置计算方法包括：

步骤1，获取频率域的观测微地震波形；

步骤2，对单元网格体元，获取每个微地震波形的理论旅行时间；

步骤3，按照每个微地震波形的理论旅行时间对波形进行偏移；

步骤4，计算偏移后所选的波形频段频率域振幅谱相似度和相位谱相似度的联合相似度，并计算相似度最小值对应的微地震波形的单元网格位置；

步骤5，通过快速网格搜索算法迭代计算震源点位置；

在步骤4中，通过以下公式计算所述频率域振幅谱相似度：

其中，ss_amp(f)是所述频率域振幅谱相似度；ampf(τ)是所选的波形频段在τ点的振幅；F是频率最大值，单位Hz；P是采样点数；

通过以下公式计算所述频率域相位谱相似度：

其中，ss_pha(f)是所述频率域相位谱相似度；phaf(τ)是所述微地震波形频段在τ偏移点的相位；

通过以下公式计算所述频率域振幅谱相似度和所述频率域相位谱相似度的联合相似度，而非残时差：

ss(f)＝1-(1-σ×ss_pha(f))(1-ω×ss_amp(f))；

其中：ss(f)是联合相似度；ss_pha(f)是所述频率域相位谱相似度；ss_amp(f)是所述频率域振幅谱相似度；f是频率，单位Hz；σ是相位谱相似度系数，由该站点数据相位谱在所有站点数据相位谱中的比重所决定；ω是振幅谱相似度系数，由该站点数据振幅谱在所有站点数据振幅谱中的比重所决定。

2.根据权利要求1所述的微地震监测裂缝震源点位置计算方法，其特征在于，在步骤1中，在所述观测微地震波形中选取信噪比大于预设值的波形频段，所述观测微地震波形是通过传感器记录得到的，所述频率域的观测微地震波形是通过快速傅立叶变换获取的，所述信噪比预设值范围为1.70～1.78。

3.根据权利要求1所述的微地震监测裂缝震源点位置计算方法，其特征在于，在步骤5中，通过以下快速网格搜索算法，迭代计算震源位置：

(1)定义网格搜索的几何范围：北、东、深；

(2)定义网格的初始精度Dc_i；

(3)定义网格的目标分辨率；

(4)定义网格的折叠系数DR；

其中：Dc_i是当前网格精度；Dc_i+1是下一次网格精度；DR是折叠系数。

4.微地震监测裂缝震源点位置计算系统，其特征在于，该微地震监测裂缝震源点位置计算系统包括：

波形获取模块，获取频率域的观测微地震波形，在所述观测微地震波形中选取信噪比大于预设值的波形频段，所述观测微地震波形是通过传感器记录得到的，所述信噪比预设值范围为1.70～1.78；

射线追踪模块，获取每个微地震波形的理论旅行时间，微地震波形的理论旅行时间是根据射线追踪函数计算得到的；

计算模块，通过以下公式计算所述频率域振幅谱相似度：

其中，ss_amp(f)是所述频率域振幅谱相似度；ampf(τ)是所选的波形频段在τ点的振幅；F是频率最大值，单位Hz；P是采样点数；

通过以下公式计算所述频率域相位谱相似度：

其中，ss_pha(f)是所述频率域相位谱相似度；phaf(τ)是所述微地震波形频段在τ偏移点的相位；

通过以下公式计算所述频率域振幅谱相似度和所述频率域相位谱相似度的联合相似度，并计算所述联合相似度的最小值，而非残时差：

ss(f)＝1-(1-σ×ss_pha(f))(1-ω×ss_amp(f))；

其中：ss(f)是联合相似度；ss_pha(f)是所述频率域相位谱相似度；ss_amp(f)是所述频率域振幅谱相似度；f是频率，单位Hz；σ是相位谱相似度系数，由该站点数据相位谱在所有站点数据相位谱中的比重所决定；ω是振幅谱相似度系数，由该站点数据振幅谱在所有站点数据振幅谱中的比重所决定；

快速网格搜索模块，根据所述联合相似度最小值对应的所述微地震波形的单元网格位置，迭代计算震源点位置。