[发明专利]三分量地震数据处理以及水力压裂地震解释方法

说明书

系统和方法包括用于呈现同步地震数据和压裂处理时间的解释结果的计算机实施方法。生成从三分量传感器获得的传感器读数的标准格式的地震数据集。将与这些传感器读数相对应的坐标和记录时间添加到该标准格式的地震数据集中。通过将地震记录时间与压裂处理时间进行同步，从该标准格式的地震数据集中生成同步地震数据。通过从该同步地震数据中去除死道和异常数据样本来生成质量受控的同步地震数据。对该质量受控的同步地震数据执行时频分析，包括执行短时傅里叶变换以分析傅里叶谱随时间的变化。基于该时频分析，在不同的时间样本处从每个频谱中提取共振频率。将基于的解释结果呈现给用户。

优先权声明

本申请要求2020年4月6日提交的美国专利申请号16/840,903的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开适用于监测压裂(fracturing)(或水力压裂(fracking))过程的技术。

水力压裂地震(Seismic While Fracking，SWF)是一种用于评估水力压裂期间水力裂缝的质量的地震技术。常规的SWF技术可以包括微震监测方法，其可能需要许多传感器。常规技术还可能需要大量的处理时间和计算资源，并且可能是劳动密集型的。

发明内容

本公开描述了可以用于基于同步地震数据和压裂处理时间生成解释结果的技术。

在一些实施方式中，一种计算机实施的方法包括以下内容。生成从三分量传感器获得的传感器读数的标准格式的地震数据集。将与这些传感器读数相对应的坐标和记录时间添加到该标准格式的地震数据集中。通过将地震记录时间与压裂处理时间进行同步，从该标准格式的地震数据集中生成同步地震数据。通过从该同步地震数据中去除死道和异常数据样本来生成质量受控的同步地震数据。对该质量受控的同步地震数据执行时频分析，包括执行短时傅里叶变换以分析傅里叶谱随时间的变化。基于该时频分析，在不同的时间样本处从每个频谱中提取共振频率。将基于的解释结果呈现给用户。

前面描述的实施方式可以使用以下各项来实施：计算机实施的方法；存储用于执行计算机实施的方法的计算机可读指令的非暂态计算机可读介质；以及计算机实施的系统，该计算机实施的系统包括与硬件处理器可互操作地耦接的计算机存储器，该硬件处理器被配置为执行计算机实施的方法/存储在非暂态计算机可读介质上的指令。

本说明书所描述的主题可以以特定实施方式实施，以实现以下优点中的一个或多个。首先，本公开中描述的技术可以提供相对于使用从裂缝散射的体波的常规技术的改进。体波往往很弱，因此可能需要宽方位角和密集的接收器阵列来重建波场。相比之下，本公开中描述的技术可以替代地使用管波，管波在井筒内以更少的能量耗散传播，因此需要更少的接收器。其次，可以确定一个或几个三分量传感器来有效地记录反射的管波。第三，本公开的技术可以减少计算、人力和运输成本。第四，本公开的技术可以使用反射的管波来提供对压裂质量的高效且可靠的评估。

本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节在具体实施方式、附图和权利要求中进行阐述。从具体实施方式、权利要求以及附图，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的一些实施方式的用于压裂地震测试(seismic whilefracturing test)的井轨迹的几何图。

图2A和图2B是示出根据本公开的一些实施方式的传感器记录的原始数据的图。

图3A和图3B是示出根据本公开的一些实施方式的对地震数据进行的时频分析的绘图。

图4A至图4C是示出了根据本公开的一些实施方式的在第15压裂阶段采集的地震数据的解释的图。

图5是根据本公开的一些实施方式的用于基于同步地震数据和压裂处理时间生成解释结果的方法的示例的流程图。