【摘要】：油氣資源是人們賴以生存的資源,但由于油氣資源的日益消耗以及勘探開采技術(shù)發(fā)展緩慢的限制,油氣資源變得尤其重要和珍貴。非常規(guī)油氣是無法通過傳統(tǒng)技術(shù)獲得的資源,這部分資源儲(chǔ)存量巨大,其合理的探勘和開發(fā)是解決不可再生能源消耗問題的方向。非常規(guī)油氣勘探過程中主要應(yīng)用水力壓裂及微地震監(jiān)測(cè)技術(shù),微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)通常分為正演模擬、濾波去噪、初至拾取以及震源反演定位等步驟。本文詳細(xì)的研究了微地震信號(hào)的初至拾取的相關(guān)問題,通過原理分析、構(gòu)造實(shí)驗(yàn)方案以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,提出了近似負(fù)熵算法拾取微地震信號(hào)初至的新方法。微地震正演模型的建立對(duì)微地震勘探技術(shù)的研究具有重要意義。微地震勘探技術(shù)分為地面勘探和井中勘探兩種,地面勘探受噪聲的影響比較大,得到的數(shù)據(jù)資料信噪比低,效果不好;井中微地震勘探技術(shù)更為有效,但成本高,操作復(fù)雜。本文引入井地聯(lián)合的方式建立二維微地震信號(hào)正演模型,利用基于兩點(diǎn)射線追蹤法的試射法,不斷調(diào)整出射角,通過迭代得到最優(yōu)出射角,模擬出直達(dá)波、反射波、透射波、上行波以及下行波,得到相應(yīng)的射線軌跡以及多道合成微地震記錄,實(shí)現(xiàn)全波射線追蹤模擬。通過對(duì)地震波傳播規(guī)律的分析,驗(yàn)證了該正演模型能夠?yàn)樾盘?hào)分析處理、微地震資料反演以及震源定位的研究提供一定的幫助。準(zhǔn)確的提取微地震信號(hào)的初至是微地震監(jiān)測(cè)過程當(dāng)中的一個(gè)重要而且關(guān)鍵的目標(biāo)步驟,拾取結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響微地震事件后續(xù)處理的效果。本文基于近似負(fù)熵理論,根據(jù)微地震信號(hào)與背景噪聲所包含信息量不同的這一特征差異,提出了應(yīng)用近似負(fù)熵算法來提取微地震信號(hào)初至的新方法,該方法能夠解決較低信噪比條件下微地震信號(hào)初至拾取錯(cuò)誤率低的問題。根據(jù)微地震信號(hào)自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的近似負(fù)熵函數(shù),結(jié)合負(fù)熵譜曲線極值差的加權(quán)函數(shù)設(shè)定閾值,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號(hào)區(qū)域與噪聲區(qū)域的準(zhǔn)確劃分及微地震有效信號(hào)初至的準(zhǔn)確拾取。為了驗(yàn)證新方法的有效性,本文首先仿真生成一組信噪比范圍從-1dB至-12dB的合成微地震數(shù)據(jù),合成微地震數(shù)據(jù)使用雷克子波進(jìn)行模擬,并將初至設(shè)置在某個(gè)固定位置,通過使用Akaike信息準(zhǔn)則(AIC)算法、長(zhǎng)短時(shí)能量比(STA/LTA)算法和本文提出的近似負(fù)熵(AN)算法進(jìn)行對(duì)比,分別提取合成微地震數(shù)據(jù)的初至點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)信噪比大于-8dB的情況下,三種方法均能達(dá)到較好的拾取效果,而當(dāng)信噪比低至-8dB到-12dB時(shí),AIC算法和STA/LTA算法均無法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)初至點(diǎn)的拾取,而AN算法的拾取準(zhǔn)確率能夠高達(dá)90%以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的AN近似負(fù)熵算法在穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性方面也明顯優(yōu)于另外兩種算法。其次我們利用上述三種方法對(duì)實(shí)際三分量微地震數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了初至拾取,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本文提出的AN算法能夠應(yīng)用在實(shí)際微地震信號(hào)的處理當(dāng)中,拾取效果也表明了新方法相對(duì)于傳統(tǒng)拾取方法具有準(zhǔn)確而穩(wěn)定的拾取性能。
【圖文】：

水平層狀介質(zhì)模擬示意圖

井中接收直達(dá)波射線追蹤路徑
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2710557