定位微地震事件點(diǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微地震地面監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種定位微地震事件點(diǎn) 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在水力壓裂微地震地面監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域通常采用的微地震事件點(diǎn)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(jìn)行定 位等方式。然而，現(xiàn)有的定位微地震事件點(diǎn)的方式在地下構(gòu)造較為簡(jiǎn)單、速度橫向變化較小 的壓裂井區(qū)能夠滿足生產(chǎn)的需要，在地下構(gòu)造較為復(fù)雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井 區(qū)則存在較為明顯的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的示例性實(shí)施例在于提供一種定位微地震事件點(diǎn)的方法，其能夠解決在地 下構(gòu)造較為復(fù)雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井區(qū)定位微地震事件點(diǎn)不夠精準(zhǔn)的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明提供一種定位微地震事件點(diǎn)的方法，包括：(a)基于監(jiān)測(cè)井的聲波測(cè)井資 料和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的預(yù)定射孔的縱波初至?xí)r間，建立關(guān)于微地震事件點(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)的縱波速度 模型；(b)根據(jù)建立的縱波速度模型和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位的微地震事件點(diǎn)的縱波 初至?xí)r間迭代求取待定位的微地震事件點(diǎn)的位置。
[0005] 可選地，步驟（a)包括：(al)根據(jù)監(jiān)測(cè)井的聲波測(cè)井資料獲取初始縱波遞歸速度； (a2)根據(jù)初始縱波遞歸速度、所述預(yù)定射孔的位置、地面檢波器監(jiān)測(cè)到的所述預(yù)定射孔的 縱波初至?xí)r間確定關(guān)于微地震事件點(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)的縱波速度模型。
[0006] 可選地，所述縱波速度模型的表達(dá)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(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)，Θ指示微地震事件點(diǎn)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(shù)。
[0009] 可選地，1^、1^2、1^、1^通過(guò)將所述預(yù)定射孔的位置作為（1，7)、所述預(yù)定射孔到地面 檢波器的縱波速度作為V、所述預(yù)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(dá)式計(jì)算得到，其中，所述預(yù)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(yù)定射孔的距離除以所述地面檢波器監(jiān)測(cè)到 的所述預(yù)定射孔的縱波初至?xí)r間計(jì)算得到。
[0010] 可選地，步驟（b)包括：根據(jù)建立的縱波速度模型和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位 的微地震事件點(diǎn)的縱波初至?xí)r間迭代求取目標(biāo)函數(shù)值最小時(shí)的迭代步進(jìn)△，當(dāng)求取的迭代 步進(jìn)△小于預(yù)定門(mén)限值時(shí)，停止迭代并將當(dāng)前確定的微地震事件點(diǎn)的坐標(biāo)作為待定位的 微地震事件點(diǎn)的坐標(biāo)，其中，目標(biāo)函數(shù)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種定位微地震事件點(diǎn)的方法，包括： (a) 基于監(jiān)測(cè)井的聲波測(cè)井資料和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的預(yù)定射孔的縱波初至?xí)r間，建 立關(guān)于微地震事件點(diǎn)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(diǎn) 在水平面上的投影坐標(biāo)的縱波速度模型； (b) 根據(jù)建立的縱波速度模型和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位的微地震事件點(diǎn)的縱波初 至?xí)r間迭代求取待定位的微地震事件點(diǎn)的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟（a)包括： (al)根據(jù)監(jiān)測(cè)井的聲波測(cè)井資料獲取初始縱波遞歸速度； (a2)根據(jù)初始縱波遞歸速度、所述預(yù)定射孔的位置、地面檢波器監(jiān)測(cè)到的所述預(yù)定射 孔的縱波初至?xí)r間確定關(guān)于微地震事件點(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)的縱波速度模型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述縱波速度模型的表達(dá)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(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)，θ指示微地震事件點(diǎn)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(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，kp k2、k3、k4通過(guò)將所述預(yù)定射孔的位置作為 (X，y)、所述預(yù)定射孔到地面檢波器的縱波速度作為v、所述預(yù)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(dá)式計(jì)算得 到， 其中，所述預(yù)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(yù)定射孔的 距離除以所述地面檢波器監(jiān)測(cè)到的所述預(yù)定射孔的縱波初至?xí)r間計(jì)算得到。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟（b)包括： 根據(jù)建立的縱波速度模型和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位的微地震事件點(diǎn)的縱波初至 時(shí)間迭代求取目標(biāo)函數(shù)值最小時(shí)的迭代步進(jìn)△，當(dāng)求取的迭代步進(jìn)△小于預(yù)定門(mén)限值時(shí)， 停止迭代并將當(dāng)前確定的微地震事件點(diǎn)的坐標(biāo)作為待定位的微地震事件點(diǎn)的坐標(biāo)， 其中，目標(biāo)函數(shù)為：
y，z)指示當(dāng)前確定的微地震事件點(diǎn)的坐標(biāo)， (xm, ym, zm)指示第m個(gè)地面檢波器的坐標(biāo)，（xn, yn, zn)指示第η個(gè)地面檢波器的坐標(biāo)，dm、dn 分別指示當(dāng)前位置到第m個(gè)、第η個(gè)地面檢波器的距離，vm、vn分別指示通過(guò)所述縱波速度 模型計(jì)算得到的從當(dāng)前確定的微地震事件點(diǎn)到第 m個(gè)、第η個(gè)地面檢波器的縱波速度，R為 地面檢波器的數(shù)量，Tm、Tn分別指示第m個(gè)地面檢波器與第η個(gè)地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位 的微地震事件點(diǎn)的縱波初至?xí)r間，（x+Δχ, y+Ay, ζ+Δζ)指示通過(guò)本次迭代確定的微地震 事件點(diǎn)的坐標(biāo)， 其中，初始迭代時(shí)的（X，y，ζ)為射孔的坐標(biāo)，后續(xù)每次迭代時(shí)的（X，y，ζ)為通過(guò)上一次 迭代確定的（X+ Δ X，y+ Δ y, z+ Δ z)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，當(dāng)射孔的數(shù)量大于等于2時(shí)，目標(biāo)函數(shù)為：
其中，N為射孔的數(shù)量，Ω為權(quán)重系數(shù)，分別指示第i個(gè)、第j個(gè)射孔的深度，r為 第i個(gè)、第j個(gè)射孔的位置的連線的斜率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，初始迭代時(shí)Ω的值為0,且每次迭代結(jié)束時(shí)確定 下一次迭代時(shí)Ω的值，下一次迭代時(shí)Ω的值滿足下式：
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，計(jì)算k i、k2、k3、匕時(shí)所使用的所述預(yù)定射孔與初 始迭代時(shí)所使用的射孔為同一射孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，預(yù)定門(mén)限值為5米-10米。
【專利摘要】提供一種定位微地震事件點(diǎn)的方法。所述方法包括：(a)基于監(jiān)測(cè)井的聲波測(cè)井資料和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的預(yù)定射孔的縱波初至?xí)r間，建立關(guān)于微地震事件點(diǎn)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(diǎn)在水平面上的投影坐標(biāo)的縱波速度模型；(b)根據(jù)建立的縱波速度模型和地面檢波器監(jiān)測(cè)到的待定位的微地震事件點(diǎn)的縱波初至?xí)r間迭代求取待定位的微地震事件點(diǎn)的位置。根據(jù)所述方法，能夠在地下構(gòu)造較為復(fù)雜或速度橫向變化較為劇烈的壓裂井區(qū)精準(zhǔn)地定位微地震事件點(diǎn)。
【IPC分類】G01V1-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104730581
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510128166
【發(fā)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(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日