【摘要】：微地震監(jiān)測(cè)技術(shù),是通過(guò)觀測(cè)、分析生產(chǎn)活動(dòng)中所產(chǎn)生的微震事件來(lái)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響、效果及地下?tīng)顟B(tài),并對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)和壓裂進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)估的重要參考技術(shù)。目前,國(guó)內(nèi)可供開(kāi)發(fā)的油氣田中低滲透性油田所占的比例越來(lái)越大,與之對(duì)應(yīng)的則是可供開(kāi)發(fā)的高滲透油氣田越來(lái)越少,而有大量的未開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量集中在低滲透性?xún)?chǔ)層當(dāng)中。因此,在我們石油工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,低滲油田在油田開(kāi)發(fā)中扮演著越來(lái)越重要的角色。微地震監(jiān)測(cè)已經(jīng)被證明是一種高效、快速的解決方案。隨著聲波監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)得以興起。與傳統(tǒng)的人工震源激發(fā)的勘探方式相比,微地震監(jiān)測(cè)利用的是水力壓裂、常規(guī)注水等所產(chǎn)生的地震波。伴隨著微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)理論的發(fā)展,在對(duì)由水力壓裂引發(fā)的裂縫進(jìn)行勘探研究時(shí),微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。目前,微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)在油田中應(yīng)用如下:對(duì)儲(chǔ)層壓裂進(jìn)行監(jiān)測(cè),得到壓裂參數(shù)等信息,客觀評(píng)價(jià)壓裂效果,并且進(jìn)一步有效指導(dǎo)油氣田開(kāi)發(fā)等等。微地震監(jiān)測(cè)過(guò)程中,噪音常常會(huì)伴隨信號(hào)同時(shí)而入。對(duì)含有噪音的微弱地震信號(hào)進(jìn)行事件自動(dòng)識(shí)別和初至提取,是微地震研究的重要方向。準(zhǔn)確而快速地拾取微地震P波初至?xí)r間不僅是后續(xù)震源定位和震源機(jī)制分析的前提,更能夠極大地提高微地震監(jiān)測(cè)的效率。本論文在通過(guò)研究微地震信號(hào)特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合天然地震中信號(hào)初至拾取的思路,特別是針對(duì)微地震信號(hào)信噪比過(guò)低的情況,研究了適合微地震信號(hào)特征的初至拾取方法,通過(guò)模擬信號(hào)和實(shí)際資料試算表明,該算法對(duì)于含有噪音的微地震信號(hào)能夠較精確的識(shí)別微地震P波初至。震源定位是微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵步驟。由于微地震信號(hào)信噪比較低,導(dǎo)致微地震信號(hào)初至提取的精度難免受到影響。本文通過(guò)分析影響微地震信號(hào)初至拾取的因素,結(jié)合微地震射線追蹤正演,研究了基于非線性反演算法的微地震時(shí)差定位算法。同時(shí),為了進(jìn)一步避免由于微地震初至拾取誤差帶來(lái)的后續(xù)定位精度的下降,研究了基于逆時(shí)理論的微地震震源定位算法,該算法不需要提取微地震的初至信息,而是直接將微地震所得信號(hào)按時(shí)間方向進(jìn)行反推,對(duì)重建的波場(chǎng)進(jìn)行能量聚焦得到震源位置。因此,該方法可以有效避免由于微地震初至提取不準(zhǔn)確帶來(lái)的定位精度下降。模型試算也進(jìn)一步驗(yàn)證了本文所研究的方法的有效性。
【圖文】：

微地震信號(hào)信噪比低，這些單一方法往往識(shí)別效果較差，嚴(yán)重影響自動(dòng)拾取的精確性。人工識(shí)別微地震初至雖然精不能滿足實(shí)時(shí)處理的需要。因此，如何進(jìn)行高精度的信號(hào)初因此，本文通過(guò)研究微地震信號(hào)的特點(diǎn)，參考常規(guī)地震中了適合微地震信號(hào)的初至拾取方法。測(cè)中，震源定位是基本的問(wèn)題之一。通常采用的是基于射線的初至信息。近年來(lái)，新的定位的方法不斷涌現(xiàn)。這些方法困難、初至不易拾取的缺點(diǎn)，采用能量準(zhǔn)則進(jìn)行定位[8]。本基礎(chǔ)，結(jié)合非線性?xún)?yōu)化算法，構(gòu)建了基于粒子群差分進(jìn)化算法。同時(shí)，利用能量疊加原理與干涉成像條件，發(fā)展了基于干涉定位算法。究進(jìn)展

中國(guó)石油大學(xué)（華東）博士學(xué)位論文11圖2-2 STA/LTA算法示意圖Fig 2-2 Schematic diagram of STA/LTA圖 2-2 為 STA/LTA 算法的示意圖[69]，公式中 i 為測(cè)試點(diǎn)；綠色為長(zhǎng)時(shí)窗，藍(lán)色為短時(shí)窗；l1代表短時(shí)窗長(zhǎng)度，l2代表長(zhǎng)時(shí)窗長(zhǎng)度。當(dāng)一個(gè)有效的微地震事件抵達(dá)之時(shí)，通過(guò)計(jì)算地震數(shù)據(jù)的特征函數(shù)(地震信號(hào)的絕對(duì)值、能量)的長(zhǎng)時(shí)窗（LTA）與短時(shí)窗（STA）作為識(shí)別有效事件的基礎(chǔ)，計(jì)算所取信號(hào)段內(nèi)長(zhǎng)、短時(shí)窗的比值，并且設(shè)定一個(gè)閾值作為觸發(fā)條件，在出現(xiàn)地震信號(hào)之時(shí)，該比值會(huì)突然的增大，如果比值達(dá)到閾值的觸發(fā)條件，則判定信號(hào)出現(xiàn)。長(zhǎng)(LTA)、短時(shí)窗(STA)的計(jì)算公式如下所示：11( ) ( )NltaiLTA i A iNlta (2.1)11( ) ( )NstaiSTA i A iNsta (2.2)其中
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：2621836