發(fā)布時(shí)間：2021-11-03 02:06

　　近年來(lái)，微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)越來(lái)越受到重視，被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域：如在油田開發(fā)中，水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)裂縫性低滲透油氣藏進(jìn)行裂縫動(dòng)態(tài)成像及流體驅(qū)動(dòng)監(jiān)測(cè)，從而可以優(yōu)化水力壓裂設(shè)計(jì)和井網(wǎng)布置，提高采收率；在礦山開采中，微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)礦井突水、沖擊地壓等，從而對(duì)礦井災(zāi)害起到防治作用。微地震數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時(shí)、自動(dòng)、高精度處理技術(shù)是微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心內(nèi)容，因此本文從微地震數(shù)據(jù)正演、預(yù)處理、微地震事件的自動(dòng)識(shí)別與波至?xí)r間的拾取、高精度震源定位和測(cè)網(wǎng)性能評(píng)價(jià)和優(yōu)化布置等方面進(jìn)行了詳細(xì)研究，具體內(nèi)容如下：（1）微地震波場(chǎng)正演數(shù)值模擬。分別采用逐段迭代射線追蹤方法和高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分技術(shù)對(duì)微地震震源激發(fā)的地震波場(chǎng)進(jìn)行了三維三分量彈性波數(shù)值模擬。在射線追蹤方法中考慮了粘彈介質(zhì)的地震波傳播，引入單程波波場(chǎng)延拓理論計(jì)算粘彈介質(zhì)中的合成記錄；在微地震震源分布方面，根據(jù)巖石破裂物理模型試驗(yàn)的一種結(jié)果，即水力壓裂產(chǎn)生的裂縫具有呈細(xì)長(zhǎng)橢圓形狀的自相似擴(kuò)展特征，建立了微地震震源分布的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)調(diào)節(jié)模型參數(shù)可模擬符合裂縫發(fā)育特征的不同微地震震源分布形態(tài)。（2）微地震數(shù)據(jù)濾波方法研究。微地震數(shù)據(jù)道數(shù)少，常... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：160 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微地震數(shù)據(jù)正演模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微地震數(shù)據(jù)濾波及事件自動(dòng)識(shí)別與拾取研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微地震震源定位研究現(xiàn)狀
        1.2.4 微地震震源定位精度及接收點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)布置研究現(xiàn)狀
        1.2.5 文獻(xiàn)評(píng)述
    1.3 研究?jī)?nèi)容及方法
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
2 三維微地震數(shù)據(jù)彈性波正演數(shù)值模擬
    2.1 微地震震源分布模擬
        2.1.1 水力壓裂裂縫的特征
        2.1.2 水力壓裂微地震震源分布模擬
        2.1.3 算例
    2.2 逐段迭代射線追蹤正演
        2.2.1 逐段迭代射線追蹤
        2.2.2 振幅及相位的計(jì)算
        2.2.3 射線追蹤具體實(shí)現(xiàn)流程
        2.2.4 模型試算
    2.3 交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分正演
        2.3.1 波動(dòng)方程的建立
        2.3.2 一階速度-應(yīng)力微分方程
        2.3.3 （2,2N）階精度交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分求解
        2.3.4 邊界條件
        2.3.5 程序流程圖
        2.3.6 算例
    2.4 本章小結(jié)
3 微地震數(shù)據(jù)濾波及事件的自動(dòng)識(shí)別與拾取
    3.1 微地震數(shù)據(jù)濾波
        3.1.1 基于 Hankel 矩陣的濾波方法
        3.1.2 Hankel 矩陣的自適應(yīng) SVD 濾波
        3.1.3 模型及實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證
    3.2 特征函數(shù)
        3.2.1 特征函數(shù)
        3.2.2 特征函數(shù)的選取
    3.3 微地震事件的識(shí)別與拾取
        3.3.1 長(zhǎng)短時(shí)窗能量比法（STA/LTA）
        3.3.2 前后時(shí)窗能量比法（ATA/BTA）
        3.3.3 基于自回歸（AR）模型的 Akaike 信息準(zhǔn)則（AIC）法
        3.3.4 小波分析法
        3.3.5 偏度與峰度
        3.3.6 波形互相關(guān)法
        3.3.7 基于時(shí)窗能量比和 AIC 的兩步法自動(dòng)識(shí)別與拾取
    3.4 本章小結(jié)
4 微地震震源反演定位
    4.1 目標(biāo)函數(shù)
        4.1.1 走時(shí)目標(biāo)函數(shù)
        4.1.2 方向目標(biāo)函數(shù)
        4.1.3 矢量目標(biāo)函數(shù)
        4.1.4 能流目標(biāo)函數(shù)
    4.2 基于局部?jī)?yōu)化理論的微地震震源反演定位方法
        4.2.1 經(jīng)典 Geiger 定位
        4.2.2 共軛梯度法
        4.2.3 牛頓梯度法
        4.2.4 改進(jìn)的 Geiger 定位
        4.2.5 模型算例
    4.3 基于全局優(yōu)化理論的微地震震源反演定位方法
        4.3.1 網(wǎng)格搜索法
        4.3.2 模擬退火法
        4.3.3 逆時(shí)成像定位法
        4.3.4 模型算例
    4.4 相對(duì)定位方法
        4.4.1 主地震定位法
        4.4.2 雙差定位算法
        4.4.3 混合差定位算法
        4.4.4 模型算例
    4.5 本章小結(jié)
5 微地震震源定位誤差及系統(tǒng)敏感性分析
    5.1 震源定位誤差敏感性分析
        5.1.1 誤差敏感性度量
        5.1.2 不同觀測(cè)系統(tǒng)誤差敏感性分析
    5.2 震源定位精度分析
        5.2.1 震源定位誤差
        5.2.2 D 優(yōu)化準(zhǔn)則
        5.2.3 震源定位精度測(cè)試
    5.3 震源定位多解性分析
        5.3.1 概率密度函數(shù)（Probability Density Function）
        5.3.2 震源定位多解性分析
        5.3.3 不同觀測(cè)系統(tǒng)測(cè)試
    5.4 最優(yōu)接收點(diǎn)布置網(wǎng)絡(luò)的確定
        5.4.1 最優(yōu)接收點(diǎn)布置網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)函數(shù)的確定
        5.4.2 最優(yōu)接收點(diǎn)布置網(wǎng)絡(luò)確定試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
6 模型數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)處理
    6.1 模型算例
        6.1.1 微地震震源分布模擬
        6.1.2 最優(yōu)接收點(diǎn)布置網(wǎng)絡(luò)的確定
        6.1.3 數(shù)值模擬微地震記錄
        6.1.4 微地震震源定位
    6.2 地面監(jiān)測(cè)實(shí)例
        6.2.1 觀測(cè)系統(tǒng)布置
        6.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        6.2.3 事件識(shí)別與波至?xí)r間拾取
        6.2.4 震源定位
    6.3 井間微震監(jiān)測(cè)實(shí)例
        6.3.1 觀測(cè)系統(tǒng)介紹
        6.3.2 微地震數(shù)據(jù)預(yù)處理
        6.3.3 微地震事件識(shí)別與波至?xí)r間拾取
        6.3.4 微地震震源定位
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Hankel矩陣濾波在微地震數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 張喚蘭,朱光明,王保利.  煤田地質(zhì)與勘探. 2014(01)
[2]基于時(shí)窗能量比和AIC的兩步法微震初至自動(dòng)拾取[J]. 張喚蘭,朱光明,王云宏.  物探與化探. 2013(02)
[3]淺層折射波勘探中初至自動(dòng)拾取新算法[J]. 徐鈺,曾維輝,宋建國(guó),徐維秀,陳楠.  石油地球物理勘探. 2012(02)
[4]基于走時(shí)擬合的微震源定位及拾震器布陣研究[J]. 王健,曾曉獻(xiàn),李振峰,于聰.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(02)
[5]聯(lián)合小波變換與偏振分析自動(dòng)拾取微地震P波到時(shí)[J]. 吳治濤,駱循,李仕雄.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(01)
[6]提高煤礦微震定位精度的臺(tái)網(wǎng)優(yōu)化布置算法[J]. 鞏思園,竇林名,馬小平,牟宗龍,陸菜平.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]提高微地震資料信噪比的頻率域極化濾波[J]. 宋維琪,呂世超,郭曉中,劉彥明.  石油物探. 2011(04)
[8]解域約束下的微地震事件網(wǎng)格搜索法、遺傳算法聯(lián)合反演[J]. 宋維琪,楊曉東.  石油地球物理勘探. 2011(02)
[9]基于小波分解與Akaike信息準(zhǔn)則的微地震初至拾取方法[J]. 宋維琪,呂世超.  石油物探. 2011(01)
[10]礦山地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站的空間分布研究與應(yīng)用[J]. 賈寶新,李國(guó)臻.  煤炭學(xué)報(bào). 2010(12)

碩士論文
[1]水力壓裂井間微地震震源定位方法研究[D]. 董蕊靜.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]基于射線追蹤的微地震模型多波場(chǎng)正演模擬[D]. 劉軍.中國(guó)石油大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3472830