一种基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法与流程

本发明涉及地质勘探领域，尤其涉及一种基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法。

背景技术：

1、构造平面方位的准确确定是地下地质分析的一个基本方面，这些平面可以在油气生产、储层的开发和安全开采中发挥关键作用。通常，构造平面的方向是从有限的数据源推断出来的，例如钻孔岩芯样本或者通过野外观察及描述的方法获得。然而，这些方法主观性较强，容易出现判断偏差。因此，亟需一种校准方法来提高构造面走向的准确性。

2、微地震监测正成为石油和天然气行业中水力裂缝监测和储层表征的一种重要工具。微地震事件是由水力压裂过程中岩层的变形产生的，水力压裂形成的微地震事件震级通常在-5级到0级之间，微地震事件震级的大小一定程度上反映该点的应力状态，震级越大，应力集中效应越明显；基于该原理，本发明通过微地震监测技术来描述构造面应力集中区域，进一步对现有构造面走向进行校准，以提高构造面走向的准确性。

技术实现思路

1、本发明目的是针对上述问题，提供一种成本较低、可根据区域集中应力分布规律对现有构造面走向进行校准的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，包括以下步骤：

4、s1、将若干个检波器布置在监测区域内；

5、s2、将监测区域均匀划分为若干个尺度一致的网格结构；

6、s3、通过检波器提取震级大于-1.5的微地震事件，对所有提取到的微地震事件进行分类统计并将其分类结果标记在相应的微地震事件发生位置；

7、s4、统计每一个网格中标记微地震事件发生位置的数量，并根据筛选条件筛选出若干个网格；

8、s5、分别对筛选出来的网格进行应力集中程度评价；

9、s6、在网格结构的每一横行中选取应力集中程度最高的网格组成集合，并根据该集合进行线性拟合处理，得到集中区域走势线；

10、s7、将监测区域的现有构造面走向与步骤s6中得到的集中区域走势线进行对比并做出调整，令监测区域的现有构造面走向与集中区域走势线保持一致，从而实现监测区域现有构造面走向的校准操作。

11、进一步的，所述步骤s1中，检波器的布置远离悬崖位置以及强磁区域；检波器安装时，检波器上的三分量传感器完全接触到硬质地层以确保检波器与地表的耦合效果。

12、进一步的，所述步骤s2中，将监测区域划分为网格结构时，当监测区域的最短边长不大于500m，则划分网格尺度为30m；当监测区域的最短边长大于500m且小于1000m，则划分网格尺度为50m；当监测区域的最短边长不小于1000m，则划分网格尺度为100m。

13、进一步的，所述步骤s3中，对所有提取到的微地震事件进行分类统计时，按照类别-1.5≤ml<-1.0、-1.0≤ml<-0.5、ml≥-0.5进行分类统计，其中，ml为微地震事件的震级。

14、进一步的，所述步骤s4中，筛选条件为：单个网格中标记微地震事件发生位置的数量sn和网格尺度l之间满足公式：sn≥l/10。

15、进一步的，所述步骤s5中，对筛选出来的网格进行应力集中程度评价时，其计算公式为：

16、fij=n1×f1+n2×f2+n3×f3；

17、其中，fij为网格的应力集中程度；f1=0.3；f2=0.5；f3=0.7；n1为网格所属区域内类别为-1.5≤ml<-1.0的微地震事件数量；n2为网格所属区域内类别为-1.0≤ml<-0.5的微地震事件数量；n3为网格所属区域内类别为ml≥-0.5的微地震事件数量。

18、进一步的，所述步骤s6中，根据集合进行线性拟合处理时，建立平面坐标系并在平面坐标系中找到该集合内所有网格的中心点坐标，对所有网格的中心点坐标进行线性拟合处理即得到集中区域走势线。

19、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

20、本发明基于微地震监测设备采集到的微地震事件震级大小及分布信息等数据，分析监测区域内出现的应力集中区域并得到集中区域走势线，进一步将该集中区域走势线与该监测区域现有构造面走向进行核对调整，最终实现对构造面走向的校准操作；其能够有效完善煤矿掘进工作面的内部构造发育情况，反映监测区域内的集中应力分布规律，对构造面走向的校准工作提供了可靠依据，进而为煤矿巷道掘进提供了一定的安全保障。

技术特征：

1.一种基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s1中，检波器的布置远离悬崖位置以及强磁区域；检波器安装时，检波器上的三分量传感器完全接触到硬质地层以确保检波器与地表的耦合效果。

3.如权利要求2所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s2中，将监测区域划分为网格结构时，当监测区域的最短边长不大于500m，则划分网格尺度为30m；当监测区域的最短边长大于500m且小于1000m，则划分网格尺度为50m；当监测区域的最短边长不小于1000m，则划分网格尺度为100m。

4.如权利要求3所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s3中，对所有提取到的微地震事件进行分类统计时，按照类别-1.5≤ml<-1.0、-1.0≤ml<-0.5、ml≥-0.5进行分类统计，其中，ml为微地震事件的震级。

5.如权利要求4所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s4中，筛选条件为：单个网格中标记微地震事件发生位置的数量sn和网格尺度l之间满足公式：sn≥l/10。

6.如权利要求5所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s5中，对筛选出来的网格进行应力集中程度评价时，其计算公式为：

7.如权利要求6所述的基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，其特征在于：所述步骤s6中，根据集合进行线性拟合处理时，建立平面坐标系并在平面坐标系中找到该集合内所有网格的中心点坐标，对所有网格的中心点坐标进行线性拟合处理即得到集中区域走势线。

技术总结
本发明公开了一种基于被动源微地震事件校准构造面走向的方法，包括以下步骤：S1、将若干个检波器布置在监测区域内；S2、将监测区域划分为网格结构；S3、通过检波器提取震级大于‑1.5的微地震事件，对所有提取到的微地震事件进行分类统计并将其分类结果标记在相应的微地震事件发生位置；S4、统计每一个网格中标记微地震事件发生位置的数量，并根据筛选条件筛选出若干个网格；S5、分别对筛选出来的网格进行应力集中程度评价；S6、在网格结构的每一横行中选取应力集中程度最高的网格组成集合，进行线性拟合处理后得到集中区域走势线；S7、将监测区域的现有构造面走向与集中区域走势线进行对比并做出调整，从而实现现有构造面走向的校准操作。

技术研发人员：芦盛亮,曹运兴,张羽,田林,徐宁,吴京灏,吴招旭
受保护的技术使用者：山西潞安集团余吾煤业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17