定位微地震事件点的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微地震地面监测技术领域，更具体地讲，涉及一种定位微地震事件点 的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在水力压裂微地震地面监测技术领域通常采用的微地震事件点定位方式包 括：震源空间扫描叠加能量归位的方式、使用均匀速度模型或者水平层状速度模型进行定 位等方式。然而，现有的定位微地震事件点的方式在地下构造较为简单、速度横向变化较小 的压裂井区能够满足生产的需要，在地下构造较为复杂或速度横向变化较为剧烈的压裂井 区则存在较为明显的误差。
【发明内容】
[0003] 本发明的示例性实施例在于提供一种定位微地震事件点的方法，其能够解决在地 下构造较为复杂或速度横向变化较为剧烈的压裂井区定位微地震事件点不够精准的问题。
[0004] 本发明提供一种定位微地震事件点的方法，包括：(a)基于监测井的声波测井资 料和地面检波器监测到的预定射孔的纵波初至时间，建立关于微地震事件点与地面检波器 的位置的连线与铅直方向所成的夹角和微地震事件点在水平面上的投影坐标的纵波速度 模型；(b)根据建立的纵波速度模型和地面检波器监测到的待定位的微地震事件点的纵波 初至时间迭代求取待定位的微地震事件点的位置。
[0005] 可选地，步骤（a)包括：(al)根据监测井的声波测井资料获取初始纵波递归速度； (a2)根据初始纵波递归速度、所述预定射孔的位置、地面检波器监测到的所述预定射孔的 纵波初至时间确定关于微地震事件点与地面检波器的位置的连线与铅直方向所成的夹角 和微地震事件点在水平面上的投影坐标的纵波速度模型。
[0006] 可选地，所述纵波速度模型的表达式为：
[0007] V = vQ (l+kj) (l+k2y) (l+k3 Θ +k4 Θ 2)，
[0008] 其中，v指示从微地震事件点到地面检波器的纵波速度，Vtl为初始纵波递归速度， (X，y)指示微地震事件点在水平面上的投影坐标，Θ指示微地震事件点与所述地面检波器 的位置的连线与铅直方向所成的夹角，m匕为系数。
[0009] 可选地，1^、1^2、1^、1^通过将所述预定射孔的位置作为（1，7)、所述预定射孔到地面 检波器的纵波速度作为V、所述预定射孔与所述地面检波器的位置的连线与铅直方向所成 的夹角作为Θ分别代入所述纵波速度模型的表达式计算得到，其中，所述预定射孔到地面 检波器的纵波速度，由所述地面检波器到所述预定射孔的距离除以所述地面检波器监测到 的所述预定射孔的纵波初至时间计算得到。
[0010] 可选地，步骤（b)包括：根据建立的纵波速度模型和地面检波器监测到的待定位 的微地震事件点的纵波初至时间迭代求取目标函数值最小时的迭代步进△，当求取的迭代 步进△小于预定门限值时，停止迭代并将当前确定的微地震事件点的坐标作为待定位的 微地震事件点的坐标，其中，目标函数为：
【主权项】
1. 一种定位微地震事件点的方法，包括： (a) 基于监测井的声波测井资料和地面检波器监测到的预定射孔的纵波初至时间，建 立关于微地震事件点与地面检波器的位置的连线与铅直方向所成的夹角和微地震事件点 在水平面上的投影坐标的纵波速度模型； (b) 根据建立的纵波速度模型和地面检波器监测到的待定位的微地震事件点的纵波初 至时间迭代求取待定位的微地震事件点的位置。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（a)包括： (al)根据监测井的声波测井资料获取初始纵波递归速度； (a2)根据初始纵波递归速度、所述预定射孔的位置、地面检波器监测到的所述预定射 孔的纵波初至时间确定关于微地震事件点与地面检波器的位置的连线与铅直方向所成的 夹角和微地震事件点在水平面上的投影坐标的纵波速度模型。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述纵波速度模型的表达式为： V = Vtl(I^k1X) (l+k2y) (l+k3 Θ +k4 Θ 2)， 其中，V指示从微地震事件点到地面检波器的纵波速度，Vtl为初始纵波递归速度，（X，y) 指示微地震事件点在水平面上的投影坐标，θ指示微地震事件点与所述地面检波器的位置 的连线与铅直方向所成的夹角，kp k2、k3、匕为系数。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，kp k2、k3、k4通过将所述预定射孔的位置作为 (X，y)、所述预定射孔到地面检波器的纵波速度作为v、所述预定射孔与所述地面检波器的 位置的连线与铅直方向所成的夹角作为Θ分别代入所述纵波速度模型的表达式计算得 到， 其中，所述预定射孔到地面检波器的纵波速度，由所述地面检波器到所述预定射孔的 距离除以所述地面检波器监测到的所述预定射孔的纵波初至时间计算得到。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（b)包括： 根据建立的纵波速度模型和地面检波器监测到的待定位的微地震事件点的纵波初至 时间迭代求取目标函数值最小时的迭代步进△，当求取的迭代步进△小于预定门限值时， 停止迭代并将当前确定的微地震事件点的坐标作为待定位的微地震事件点的坐标， 其中，目标函数为：
y，z)指示当前确定的微地震事件点的坐标， (xm, ym, zm)指示第m个地面检波器的坐标，（xn, yn, zn)指示第η个地面检波器的坐标，dm、dn 分别指示当前位置到第m个、第η个地面检波器的距离，vm、vn分别指示通过所述纵波速度 模型计算得到的从当前确定的微地震事件点到第 m个、第η个地面检波器的纵波速度，R为 地面检波器的数量，Tm、Tn分别指示第m个地面检波器与第η个地面检波器监测到的待定位 的微地震事件点的纵波初至时间，（x+Δχ, y+Ay, ζ+Δζ)指示通过本次迭代确定的微地震 事件点的坐标， 其中，初始迭代时的（X，y，ζ)为射孔的坐标，后续每次迭代时的（X，y，ζ)为通过上一次 迭代确定的（X+ Δ X，y+ Δ y, z+ Δ z)。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，当射孔的数量大于等于2时，目标函数为：
其中，N为射孔的数量，Ω为权重系数，分别指示第i个、第j个射孔的深度，r为 第i个、第j个射孔的位置的连线的斜率。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，初始迭代时Ω的值为0,且每次迭代结束时确定 下一次迭代时Ω的值，下一次迭代时Ω的值满足下式：
8. 根据权利要求5所述的方法，其中，计算k i、k2、k3、匕时所使用的所述预定射孔与初 始迭代时所使用的射孔为同一射孔。
9. 根据权利要求5所述的方法，其中，预定门限值为5米-10米。
【专利摘要】提供一种定位微地震事件点的方法。所述方法包括：(a)基于监测井的声波测井资料和地面检波器监测到的预定射孔的纵波初至时间，建立关于微地震事件点与地面检波器的位置的连线与铅直方向所成的夹角和微地震事件点在水平面上的投影坐标的纵波速度模型；(b)根据建立的纵波速度模型和地面检波器监测到的待定位的微地震事件点的纵波初至时间迭代求取待定位的微地震事件点的位置。根据所述方法，能够在地下构造较为复杂或速度横向变化较为剧烈的压裂井区精准地定位微地震事件点。
【IPC分类】G01V1-50
【公开号】CN104730581
【申请号】CN201510128166
【发明人】康亮, 尹陈, 刘鸿, 袁枫尧, 刘丽婷, 巫芙蓉, 曹立斌, 蔡谦, 孙庆莉, 唐泽凯
【申请人】中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月23日