微地震事件点的定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体说来涉及微地震地面监测技术领域，更具体地讲，涉及一种微地震事 件点的定位方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在水力压裂微地震地面监测技术领域，微地震事件点定位技术一般采用基 于层状速度模型或均匀速度模型，对于地下构造较为简单、速度横向变化较小的压裂井区， 可以进行准确的地位，而对于深部地层、地下构造较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定位误差；在定位方法上，一般采用纵波能量叠加的方式，这样将使 得定位数据在深度方向上分辨率较低。
【发明内容】
[0003] 本发明的示例性实施例在于提供一种微地震事件点的定位方法，其能够解决现有 的微地震事件点定位方法的定位数据在深度方向上分辨率较低以及针对深部地层、地下构 造较复杂或速度横向变化较为剧烈的压裂井区定位精度不高的问题。
[0004]本发明示例性实施例提供一种微地震事件点的定位方法，包括：(a)根据声波测 井资料、预定射孔到检波器的横波初至时间和预定射孔到检波器的纵波初至时间确定横波 速度模型和纵波速度模型，其中，所述横波速度模型指示微地震事件点到检波器的横波速 度与微地震事件点的位置以及微地震事件点的位置相对于检波器的出射角之间的关系，所 述纵波速度模型指示微地震事件点到检波器的纵波速度与微地震事件点的位置以及微地 震事件点的位置相对于检波器的出射角之间的关系，所述出射角为微地震事件点的位置与 检波器的位置之间的连线与竖直方向之间的夹角；(b)根据所述横波速度模型、所述纵波 速度模型、待定位的微地震事件点到各检波器的纵波实际初至时间、待定位的微地震事件 点到各检波器的横波实际初至时间来确定关于微地震事件点的位置的目标函数；（c)将确 定的目标函数进行迭代运算来确定待定位的微地震事件点的位置。
[0005] 在上述方法中，所述纵波速度模型可以为：
[0006]
【主权项】
1. 一种微地震事件点的定位方法，其特征在于，包括： (a) 根据声波测井资料、预定射孔到检波器的横波初至时间和预定射孔到检波器的纵 波初至时间确定横波速度模型和纵波速度模型，其中，所述横波速度模型指示微地震事件 点到检波器的横波速度与微地震事件点的位置以及微地震事件点的位置相对于检波器的 出射角之间的关系，所述纵波速度模型指示微地震事件点到检波器的纵波速度与微地震事 件点的位置以及微地震事件点的位置相对于检波器的出射角之间的关系，所述出射角为微 地震事件点的位置与检波器的位置之间的连线与竖直方向之间的夹角； (b) 根据所述横波速度模型、所述纵波速度模型、待定位的微地震事件点到各检波器的 纵波实际初至时间、待定位的微地震事件点到各检波器的横波实际初至时间来确定关于微 地震事件点的位置的目标函数； (c) 将确定的目标函数进行迭代运算来确定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，其特征在于，所述纵波速度模型为：
其中，K表示微地震事件点到检波器的纵波速度，vj为纵波递归速度，（X，Y，Z)表 示微地震事件点的位置的坐标，Θ表示微地震事件点的位置相对于检波器的出射角，
:表示纵波速度模型的拟合系数，其中， 根据声波测井资料确定。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，/<、wf、、<、mf、<、<和4 通过以下方式来确定：将预定射孔到各检波器的纵波速度作为g、将预定射孔的位置的坐 标作为（X，Y，Z)、将预定射孔相对于各检波器的出射角作为θ代入到所述纵波速度模型中 组成方程组，再通过求解所述方程组来确定wf、wf、m.f、m 4p、wf、mf、w7p和 ，其中，预定射孔到各检波器的纵波速度根据所述预定射孔到各检波器的距离与所述 预定射孔到各检波器纵波初至时间确定。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横波速度模型为：
其中，g表示微地震事件点到检波器的横波速度，vL为横波递归速度，（X，Y，Z)表 示微地震事件点的位置的坐标，θ表示微地震事件点的位置相对于检波器的出射角， ml、m3\ w〗、m】、m〗、所7和讲〖表示横波速度模型的拟合系数，其中，V丨根 据声波测井资料确定。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，<、<、<、m〗、《〗、<、<和/^通 过以下方式来确定：将预定射孔到各检波器的横波速度作为：、将预定射孔的位置的坐标 作为（X，Y，Z)、将预定射孔相对于各检波器的出射角作为θ代入到所述横波速度模型中组 成方程组，再通过求解所述方程组来确定》<、/<、讲?、m]、m：；、/<、/〇/<， 其中，预定射孔到各检波器的横波速度根据所述预定射孔到各检波器的距离与所述预定射 孔到各检波器的横波初至时间确定。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（b)中确定的目标函数为：
(X，Y，Z)表示当前确定 的微地震事件点的位置的坐标，Δ = [ΛΧ，ΛΥ，AZ]T，R表示检波器的数量，m表示检波器 的编号，N表示射孔的数量，i和j表示射孔的编号，r表示第i个、第j个射孔的位置的连 线的斜率，ZJP L分别表示第i个射孔和第j个射孔的深度，Ω为权重系数，当射孔的数 量N = 1时，Ω为零，（Xm，Ym，Zm)表示第m个检波器的位置的坐标，d m表示从当前确定的微 地震事件点的位置到第m个检波器的距离，^mw分别表示根据所述横波速度模型和 所述纵波速度模型计算得到的当前确定的微地震事件点到第m个检波器的横波速度和纵 波速度，Γ/和7；f分别表示待定位的微地震事件点到各检波器的纵波实际初至时间和横 波实际初至时间。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤（c)中，在初始迭代运算中， (X，Y，Z)为预定射孔的位置的坐标，Ω为零，在后续迭代运算中，下次迭代运算的微地震事 件点的位置的坐标为（Χ+ΔΧ，Y+Λ Y，Z+Λ Ζ)，Ω的值需满足以下关系式：
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤（c)中的每一次迭代运算中，通过 对目标函数进行最小化求解来求取Δ。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤（c)中，当△小于预定阈值时，停 止迭代运算。
10. 根据权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述预定射孔为离压裂点最近的 射孔。
【专利摘要】提供一种微地震事件点的定位方法，包括：(a)根据声波测井资料、预定射孔到检波器的横波初至时间和预定射孔到检波器的纵波初至时间确定横波速度模型和纵波速度模型；(b)根据所述横波速度模型、所述纵波速度模型、待定位的微地震事件点到各检波器的纵波实际初至时间、待定位的微地震事件点到各检波器的横波实际初至时间来确定关于微地震事件点的位置的目标函数；(c)将确定的目标函数进行迭代运算来确定待定位的微地震事件点的位置。根据本发明示例性实施例的微地震事件点的定位方法规避了只采用纵波信息的定位数据在深度方向上分辨率较低的问题，提高了微地震定位精度。
【IPC分类】G01V1-28
【公开号】CN104749626
【申请号】CN201510127701
【发明人】尹陈, 康亮, 刘鸿, 袁枫尧, 刘丽婷, 巫芙蓉, 曹立斌, 蔡谦, 胡光岷, 赵尧
【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7月1日
【申请日】2015年3月23日