[发明专利]微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统

说明书

本发明提供了一种微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统，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。该微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统解决了现有技术中在时域里进行震源点位置计算时存在的计算速度慢、结果精度差、可靠性低的技术问题，使得计算结果的稳健性对噪音干扰不敏感，提高了反演结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及微地震监测技术领域，特别是涉及到一种微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统。

背景技术

微地震监测是了解非常规油气储层水力压裂效果的重要手段，震源点位置计算是预测岩体破裂的基础。根据微地震监测处理高精度的微地震位置，从而预测人工压裂裂缝的发展趋势及区域，对压裂施工效果进行跟踪及评判，同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。

微地震震源点计算现有技术中有许多种方法，通常采用在时域里根据残时差进行反演，要求获取高质量的单分量或三分量记录，但是由于噪音、不精确的速度模型和不合理的检波器布设等因素的影响，大量微地震事件虽然能被检波器记录到，却由于信噪比低而无法计算微地震的震源点位置，并使得微地震震源点计算结果的可靠度较低。为此我们发明了一种新的微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明提供了一种微地震监测裂缝震源点位置计算方法及系统，以解决现有技术中在时域里进行震源点位置计算时存在的计算速度慢、结果精度差、可靠性低的技术问题。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：微地震监测裂缝震源点位置计算方法，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。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

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。

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。

在步骤4中，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。

在步骤4中，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))；