定位微地震事件點的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微地震地面監測技術領域，更具體地講，涉及一種定位微地震事件點 的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在水力壓裂微地震地面監測技術領域通常采用的微地震事件點定位方式包 括：震源空間掃描疊加能量歸位的方式、使用均勻速度模型或者水平層狀速度模型進行定 位等方式。然而，現有的定位微地震事件點的方式在地下構造較為簡單、速度橫向變化較小 的壓裂井區能夠滿足生產的需要，在地下構造較為復雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井 區則存在較為明顯的誤差。
【發明內容】
[0003] 本發明的示例性實施例在于提供一種定位微地震事件點的方法，其能夠解決在地 下構造較為復雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井區定位微地震事件點不夠精準的問題。
[0004] 本發明提供一種定位微地震事件點的方法，包括：(a)基于監測井的聲波測井資 料和地面檢波器監測到的預定射孔的縱波初至時間，建立關于微地震事件點與地面檢波器 的位置的連線與鉛直方向所成的夾角和微地震事件點在水平面上的投影坐標的縱波速度 模型；(b)根據建立的縱波速度模型和地面檢波器監測到的待定位的微地震事件點的縱波 初至時間迭代求取待定位的微地震事件點的位置。
[0005] 可選地，步驟（a)包括：(al)根據監測井的聲波測井資料獲取初始縱波遞歸速度； (a2)根據初始縱波遞歸速度、所述預定射孔的位置、地面檢波器監測到的所述預定射孔的 縱波初至時間確定關于微地震事件點與地面檢波器的位置的連線與鉛直方向所成的夾角 和微地震事件點在水平面上的投影坐標的縱波速度模型。
[0006] 可選地，所述縱波速度模型的表達式為：
[0007] V = vQ (l+kj) (l+k2y) (l+k3 Θ +k4 Θ 2)，
[0008] 其中，v指示從微地震事件點到地面檢波器的縱波速度，Vtl為初始縱波遞歸速度， (X，y)指示微地震事件點在水平面上的投影坐標，Θ指示微地震事件點與所述地面檢波器 的位置的連線與鉛直方向所成的夾角，m匕為系數。
[0009] 可選地，1^、1^2、1^、1^通過將所述預定射孔的位置作為（1，7)、所述預定射孔到地面 檢波器的縱波速度作為V、所述預定射孔與所述地面檢波器的位置的連線與鉛直方向所成 的夾角作為Θ分別代入所述縱波速度模型的表達式計算得到，其中，所述預定射孔到地面 檢波器的縱波速度，由所述地面檢波器到所述預定射孔的距離除以所述地面檢波器監測到 的所述預定射孔的縱波初至時間計算得到。
[0010] 可選地，步驟（b)包括：根據建立的縱波速度模型和地面檢波器監測到的待定位 的微地震事件點的縱波初至時間迭代求取目標函數值最小時的迭代步進△，當求取的迭代 步進△小于預定門限值時，停止迭代并將當前確定的微地震事件點的坐標作為待定位的 微地震事件點的坐標，其中，目標函數為：
【主權項】
1. 一種定位微地震事件點的方法，包括： (a) 基于監測井的聲波測井資料和地面檢波器監測到的預定射孔的縱波初至時間，建 立關于微地震事件點與地面檢波器的位置的連線與鉛直方向所成的夾角和微地震事件點 在水平面上的投影坐標的縱波速度模型； (b) 根據建立的縱波速度模型和地面檢波器監測到的待定位的微地震事件點的縱波初 至時間迭代求取待定位的微地震事件點的位置。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，步驟（a)包括： (al)根據監測井的聲波測井資料獲取初始縱波遞歸速度； (a2)根據初始縱波遞歸速度、所述預定射孔的位置、地面檢波器監測到的所述預定射 孔的縱波初至時間確定關于微地震事件點與地面檢波器的位置的連線與鉛直方向所成的 夾角和微地震事件點在水平面上的投影坐標的縱波速度模型。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述縱波速度模型的表達式為： V = Vtl(I^k1X) (l+k2y) (l+k3 Θ +k4 Θ 2)， 其中，V指示從微地震事件點到地面檢波器的縱波速度，Vtl為初始縱波遞歸速度，（X，y) 指示微地震事件點在水平面上的投影坐標，θ指示微地震事件點與所述地面檢波器的位置 的連線與鉛直方向所成的夾角，kp k2、k3、匕為系數。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中，kp k2、k3、k4通過將所述預定射孔的位置作為 (X，y)、所述預定射孔到地面檢波器的縱波速度作為v、所述預定射孔與所述地面檢波器的 位置的連線與鉛直方向所成的夾角作為Θ分別代入所述縱波速度模型的表達式計算得 到， 其中，所述預定射孔到地面檢波器的縱波速度，由所述地面檢波器到所述預定射孔的 距離除以所述地面檢波器監測到的所述預定射孔的縱波初至時間計算得到。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中，步驟（b)包括： 根據建立的縱波速度模型和地面檢波器監測到的待定位的微地震事件點的縱波初至 時間迭代求取目標函數值最小時的迭代步進△，當求取的迭代步進△小于預定門限值時， 停止迭代并將當前確定的微地震事件點的坐標作為待定位的微地震事件點的坐標， 其中，目標函數為：
y，z)指示當前確定的微地震事件點的坐標， (xm, ym, zm)指示第m個地面檢波器的坐標，（xn, yn, zn)指示第η個地面檢波器的坐標，dm、dn 分別指示當前位置到第m個、第η個地面檢波器的距離，vm、vn分別指示通過所述縱波速度 模型計算得到的從當前確定的微地震事件點到第 m個、第η個地面檢波器的縱波速度，R為 地面檢波器的數量，Tm、Tn分別指示第m個地面檢波器與第η個地面檢波器監測到的待定位 的微地震事件點的縱波初至時間，（x+Δχ, y+Ay, ζ+Δζ)指示通過本次迭代確定的微地震 事件點的坐標， 其中，初始迭代時的（X，y，ζ)為射孔的坐標，后續每次迭代時的（X，y，ζ)為通過上一次 迭代確定的（X+ Δ X，y+ Δ y, z+ Δ z)。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中，當射孔的數量大于等于2時，目標函數為：
其中，N為射孔的數量，Ω為權重系數，分別指示第i個、第j個射孔的深度，r為 第i個、第j個射孔的位置的連線的斜率。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中，初始迭代時Ω的值為0,且每次迭代結束時確定 下一次迭代時Ω的值，下一次迭代時Ω的值滿足下式：
8. 根據權利要求5所述的方法，其中，計算k i、k2、k3、匕時所使用的所述預定射孔與初 始迭代時所使用的射孔為同一射孔。
9. 根據權利要求5所述的方法，其中，預定門限值為5米-10米。
【專利摘要】提供一種定位微地震事件點的方法。所述方法包括：(a)基于監測井的聲波測井資料和地面檢波器監測到的預定射孔的縱波初至時間，建立關于微地震事件點與地面檢波器的位置的連線與鉛直方向所成的夾角和微地震事件點在水平面上的投影坐標的縱波速度模型；(b)根據建立的縱波速度模型和地面檢波器監測到的待定位的微地震事件點的縱波初至時間迭代求取待定位的微地震事件點的位置。根據所述方法，能夠在地下構造較為復雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井區精準地定位微地震事件點。
【IPC分類】G01V1-50
【公開號】CN104730581
【申請號】CN201510128166
【發明人】康亮, 尹陳, 劉鴻, 袁楓堯, 劉麗婷, 巫芙蓉, 曹立斌, 蔡謙, 孫慶莉, 唐澤凱
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月23日