水力壓裂微地震信號提取與裂縫反演研究
發(fā)布時間:2018-05-31 11:48
本文選題:微地震監(jiān)測 + 振幅相關。 參考:《長安大學》2015年碩士論文
【摘要】:水力壓裂微地震技術通過觀測、分析微小的地震事件,能夠很好地確定裂縫位置以及發(fā)震時間,從而對壓裂過程中裂縫的空間分布以及幾何形態(tài)進行監(jiān)測。本文針對微地震數(shù)據(jù)處理中信號的提取與裂縫反演兩個方面展開研究。首先,在實際地震資料中人工拾取信噪比低,數(shù)據(jù)量比較大拾取起來耗時又費力,因此,研究微地震事件的自動拾取與識別是至關重要的。本文通過瞬時頻率法、振幅相關法、相位相關法對信號進行拾取。(1)在瞬時頻率法中引入雷克子波與寬帶子波對其進行拾取并比較其拾取效果,對比不同信噪比狀態(tài)下的計算效果。(2)通過振幅相關法對微地震數(shù)據(jù)進行靜校正、疊加、Hilbert變換、包絡等計算對有效事件進行識別,并利用該方法完成初至拾取。(3)在相位相關法研究中通過傅里葉變換與逆變換等計算完成指紋、Lena圖像的相似性研究,并在不同噪聲下對微地震信號進行相位相關處理,驗證其抗噪性。對比分析三種方法最終選取相位相關法進行微地震信號拾取。另一方面,利用模擬退火法以及遺傳算法在微地震震源定位中展開研究。得出了(1)模擬退火法與遺傳算法在計算過程中避免了局部極值,從而得到最優(yōu)解,(2)兩種方法并不需要非常精準的初始參數(shù)從而減小了工作難度。對一般函數(shù)數(shù)據(jù)以及模型數(shù)據(jù)進行最優(yōu)化反演。對比分析兩種方法最終選取模擬退火法對實際數(shù)據(jù)對進行震源定位。通過理論研究以及模型實現(xiàn),對比分析不同的信號提取方法及反演方法的適用性,為各方法在微地震定位以及其他地球物理勘探中的應用提供指導。
[Abstract]:Through observation and analysis of small seismic events, hydraulic fracturing microseismic technology can determine fracture location and earthquake occurrence time well, and monitor the spatial distribution and geometric shape of fractures during fracturing. In this paper, two aspects of signal extraction and fracture inversion in microseismic data processing are studied. First of all, the signal-to-noise ratio (SNR) of artificial pickup is low and the large amount of data is time-consuming and laborious in the actual seismic data. Therefore, it is very important to study the automatic pickup and recognition of micro-seismic events. In this paper, the instantaneous frequency method, amplitude correlation method and phase correlation method are used to pick up the signal. Comparing the results of calculation in different SNR states. (2) using amplitude correlation method for static correction of microseismic data, superposition Hilbert transform, envelope calculation to identify effective events. The method is used to complete the similarity study of fingerprint Lena images by using phase correlation method, such as Fourier transform and inverse transform, and phase correlation processing of microseismic signal under different noise. Its noise resistance is verified. Finally, the phase correlation method is selected to pick up the microseismic signal. On the other hand, simulated annealing method and genetic algorithm are used to study the microseismic focal location. It is concluded that the simulated annealing method and the genetic algorithm avoid the local extremum in the calculation process, thus the optimal solution is obtained. The two methods do not need very accurate initial parameters to reduce the difficulty of work. The optimization inversion of general function data and model data is carried out. Comparing and analyzing the two methods, the simulated annealing method is selected to locate the source of the actual data pair. Through theoretical research and model implementation, the applicability of different signal extraction methods and inversion methods are compared and analyzed, which provides guidance for the application of these methods in micro-seismic location and other geophysical exploration.
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P631.4
【參考文獻】
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