【摘要】：微地震監(jiān)測技術(shù)作為一項新技術(shù)在近幾十年來關(guān)注度越來越高,它能廣泛的應(yīng)用于非常規(guī)油氣藏的開采、礦山壓力監(jiān)測和地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等工程領(lǐng)域,微地震監(jiān)測技術(shù)與常規(guī)地震勘探技術(shù)有所不同,主要在于震源的個數(shù)、震源發(fā)生的時刻以及震源發(fā)生位置的未知。反演定位和裂縫屬性分析是微地震監(jiān)測技術(shù)的重點,而正演作為反演的基礎(chǔ),微地震正演數(shù)值模擬在微地震監(jiān)測技術(shù)中同樣有著重要的意義,由于微地震數(shù)據(jù)信噪比比較低,在進(jìn)行后續(xù)工作之前要對微地震記錄進(jìn)行處理來提高數(shù)據(jù)的信噪比,而論文采用的反演方法的目標(biāo)函數(shù)是基于走時差建立的,因此微地震記錄的初至拾取也是一個研究的重點,所以論文主要研究的主要內(nèi)容為微地震數(shù)值正演模擬、提高信噪比、初至拾取以及反演定位。論文采用三維逐段迭代法射線追蹤進(jìn)行正演數(shù)值模擬。在微地震正演模擬中微地震震源的模擬是其中的關(guān)鍵部分,論文通過編程實現(xiàn)了對微地震震源的模擬,通過設(shè)定壓裂點的坐標(biāo)以及裂縫發(fā)育的方位角、傾角和發(fā)育速度等一系列參數(shù)來模擬震源的分布,從而生成的微地震震源在個數(shù)、震源發(fā)震時刻以及震源的空間位置上符合微地震震源的分布特性,同時還編程實現(xiàn)了建模,最后論文對三維逐段迭代法射線追蹤進(jìn)行了程序編寫并在層狀介質(zhì)模型中實現(xiàn)了射線追蹤正演模擬,得到了各震源與檢波器之間的射線參數(shù),并且運(yùn)用參數(shù)合成了三維三分量微地震記錄。由于微地震能量比較弱,同時又有噪聲的干擾,導(dǎo)致了微地震數(shù)據(jù)信噪比比較低,在進(jìn)行后續(xù)處理前需要對微地震記錄進(jìn)行處理來提高信噪比,本文運(yùn)用在FastICA的基礎(chǔ)上改進(jìn)的算法進(jìn)行處理。在同一位置(相近位置)放置兩個檢波器,兩組檢波器接收微地震信號,從而得到兩組微地震記錄,運(yùn)用這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,結(jié)果表明此方法能夠有效的濾除微地震記錄中的噪聲,提高了微地震數(shù)據(jù)的信噪比;反演定位是微地震監(jiān)測的重點,在反演定位進(jìn)行前對正演得到的三分量記錄運(yùn)用長短時窗能量比值法實現(xiàn)了初至?xí)r間的自動拾取,為反演定位工作提供了數(shù)據(jù)。網(wǎng)格搜索法是以走時差為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行反演定位,在搜索區(qū)域內(nèi)按照一定步長大小把模型劃分網(wǎng)格形式,計算網(wǎng)格點上所對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值,先用大網(wǎng)格在范圍內(nèi)搜索來確定微地震事件的周圍區(qū)域,得到一個比較小的搜索范圍,然后在小范圍內(nèi)用小網(wǎng)格進(jìn)行搜索,若目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最小值時,表明此點為震源點。在運(yùn)用網(wǎng)格搜索法進(jìn)行反演測試前先討論觀測系統(tǒng)對反演結(jié)果的精度的影響,在三維均勻介質(zhì)模型中對不同的觀測系統(tǒng)進(jìn)行反演定位,得到的反演結(jié)果表明當(dāng)采用地面-井中系統(tǒng)進(jìn)行接收時,反演定位精度比較高。隨后在三維層狀介質(zhì)模型和三維傾斜界面模型中運(yùn)用地面-井中觀測系統(tǒng)進(jìn)行反演處理,得到的反演結(jié)果表明網(wǎng)格搜索法精度比較高,符合反演定位的要求,同時也證明了地面-井中觀測系統(tǒng)的優(yōu)越性和三維逐段法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE357.1;P631.4
【圖文】：

圖 2.4 正演模型與震源分布的地層模型為三層，有兩個水平界面，第一個水平界面的 z 方向上的第二個水平界面的 z 方向上的坐標(biāo)為-450 m 。第一層介質(zhì)的縱波傳播，橫波傳播速度為 1500 m / s；第二層介質(zhì)的縱波傳播速度為 3000 為 2000 ；第三層介質(zhì)的縱波傳播速度為 3400 ，橫波傳播。微地震事件數(shù)目眾多，并且監(jiān)測時間比較長，在 61 個微地震事件中生中選出部分微地震記錄進(jìn)行分析，下圖中的為四個微地震事件，通過三每個震源點與檢波器之間的射線參數(shù)，故在此只展示有關(guān)上述四9)(33,27,-442)和(40,31,-435)、(46,34,-430)與檢波器之間的射線路徑的參

11 1486.66 1571.02 直達(dá)波12 1488.58 1573.98 直達(dá)波圖2.5為上述四個微地震事件根據(jù)得到的各射線參數(shù)與地震子波通過褶積合成的縱波、橫波在 X、Y 和 Z 方向上的微地震三分量記錄：

第一組微地震記錄

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本文編號：2807177