微地震定位方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种微地震定位方法及装置，其中，该方法包括：构建表示地层速度的初始速度模型，利用所述初始速度模型进行定位，得到微地震事件的初始位置；根据微地震事件的初始位置的三维空间分布，计算微地震事件的包络面，其中，所述包络面内部的空间为压裂带；获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度；根据所述压裂带的等效速度和所述压裂带的空间分布更新所述初始速度模型，得到更新后的速度模型；利用更新后的速度模型进行定位，得到微地震事件的位置。本发明实施例中更新后的速度模型考虑了压裂过程中地层速度实时变化的因素，使得利用更新后的速度模型进行定位的结果精度更高、可靠性更强。
【专利说明】微地震定位方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及地球物理勘探【技术领域】，特别涉及一种微地震定位方法及装置。
【背景技术】
[0002]在非常规油气开采过程中，由于地层的渗透率过低，常规油气开采技术无法获得可观产量，往往采用水力压裂方式提高采收率。水力压裂技术利用流体传压特性，将流体高压注入地层，使岩石破裂并延伸一定长度，改善地层渗透率以达到提高油气产量的目的。水力压裂过程中，定位后的微地震信号能够指示裂缝分布，并用于指导下一阶段的压裂操作和制定相应的开发策略，因此，定位结果的精度对于油气开发极为关键。
[0003]微地震反演中的速度模型一般根据声波测井、地震、VSP (Vertical SeismicProfiling，垂直地震剖面)等资料构建；其中基于测井资料构建速度模型的方法较为常用。利用测井资料构建速度模型后，在压裂前往往采用标定炮数据校正初始速度模型。标定炮的位置和激发时间已知，根据各检波器的空间位置和接收时间能够求取最佳速度模型，并在整个反演过程中采用该最佳速度模型进行定位。由于测井、标定炮数据在压裂前采集，基于该数据构建和优化的速度模型只能够表示压裂前的地层速度。实际上，在水力压裂过程中，高压流体会导致地层裂缝，同时渗漏到周边地层中的流体也会改变孔隙压力；裂缝和孔隙压力的变化都会引起地层速度的变化。如果依靠压裂前的速度模型进行定位，反演结果会与实际位置存在偏差。因此，尽管微地震定位方法已比较成熟，但在水力压裂过程中，仍因为地层速度实时变化的因素，使得反演结果精度低、可靠性低。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种微地震定位方法及装置，解决了现有技术中在水力压裂过程中，反演结果精度低、可靠性低的技术问题。
[0005]本发明实施例提供了一种微地震定位方法，该方法包括:构建表示地层速度的初始速度模型，利用所述初始速度模型进行定位，得到微地震事件的初始位置；根据微地震事件的初始位置的三维空间分布，计算微地震事件的包络面，其中，所述包络面内部的空间为压裂带；获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度；根据所述压裂带的等效速度和所述压裂带的空间分布更新所述初始速度模型，得到更新后的速度模型；利用更新后的速度模型重新进行定位，得到所述微地震事件的位置。
[0006]在一个实施例中，获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度包括:对于预设压裂带扫描速度范围内的每一个扫描速度，根据预设扫描间隔进行定位；根据定位结果计算每一个扫描速度的表示微地震的能量聚集程度的目标函数值；确定所述预设压裂带扫描速度范围内、目标函数值最小的扫描速度为所述压裂带的等效速度。
[0007]在一个实施例中，对于预设压裂带扫描速度范围内的每一个扫描速度，根据预设扫描间隔进行定位包括:对每一个扫描速度利用不同的检波器或检波器组，根据所述预设扫描间隔进行定位。[0008]在一个实施例中，通过以下公式计算每一个扫描速度的目标函数值:
【权利要求】
1.一种微地震定位方法，其特征在于，包括: 构建表示地层速度的初始速度模型，利用所述初始速度模型进行定位，得到微地震事件的初始位置； 根据微地震事件的初始位置的三维空间分布，计算微地震事件的包络面，其中，所述包络面内部的空间为压裂带； 获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度； 根据所述压裂带的等效速度和所述压裂带的空间分布更新所述初始速度模型，得到更新后的速度模型； 利用更新后的速度模型重新进行定位，得到微地震事件的位置。
2.如权利要求1所述微地震定位方法，其特征在于，获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度包括: 对于预设压裂带扫描速度范围内的每一个扫描速度，根据预设扫描间隔进行定位； 根据定位结果计算每一个扫描速度的表示微地震的能量聚集程度的目标函数值； 确定所述预设压裂带扫描速度范围内、目标函数值最小的扫描速度为所述压裂带的等效速度。
3.如权利要求2所述微地震定位方法，其特征在于，对于预设压裂带扫描速度范围内的每一个扫描速度，根据预设扫描间隔进行定位包括: 对每一个扫描速度利用不同的检波器或检波器组，根据所述预设扫描间隔进行定位。
4.如权利要求2所述微地震定位方法，其特征在于，通过以下公式计算每一个扫描速度的目标函数值:
5.如权利要求1至4任一项所述微地震定位方法，其特征在于，根据所述压裂带的等效速度和压裂带的空间分布更新所述初始速度模型包括: 将所述初始速度模型中与所述压裂带的空间分布对应区域内的速度参数调整为所述压裂带的等效速度。
6.一种微地震定位装置，其特征在于，包括: 初始定位模块，用于构建表示地层速度的初始速度模型，利用所述初始速度模型进行定位，得到微地震事件的初始位置； 计算模块，用于根据微地震事件的初始位置的三维空间分布，计算微地震事件的包络面，其中，所述包络面内部的空间为压裂带； 获取模块，用于获取表示压裂过程中地层速度实时变化的所述压裂带的等效速度； 更新模块，用于根据所述压裂带的等效速度和所述压裂带的空间分布更新所述初始速度模型，得到更新后的速度模型； 定位模块，用于利用更新后的速度模型重新进行定位，得到微地震事件的位置。
7.如权利要求6所述微地震定位装置，其特征在于，所述获取模块包括: 定位单元，用于对于预设压裂带扫描速度范围内的每一个扫描速度，根据预设扫描间隔进行定位； 计算单元，用于根据定位结果计算每一个扫描速度的表示微地震的能量聚集程度的目标函数值； 确定单元，确定所述预设压裂带扫描速度范围内、目标函数值最小的扫描速度为所述压裂带的等效速度。
8.如权利要求7所述微地震定位装置，其特征在于，所述定位单元用于，对每一个扫描速度利用不同的检波器或检波器组，根据所述预设扫描间隔进行定位。
9.如权利要求7所述微地震定位装置，其特征在于，所述计算单元通过以下公式计算每一个扫描速度的目标函数值:
10.如权利要求6至9任一项所述微地震定位装置，其特征在于，所述更新模块具体用于，将所述初始速度模型`中与所述压裂带的空间分布对应区域内的速度参数调整为所述压裂带的等效速度。
【文档编号】G01N1/30GK103869363SQ201410105568
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】张晓林, 张峰, 李向阳 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油大学(北京)