常規(guī)的井中微地震定位方法主要利用的是初至旅行時和偏振信息,如果信噪比較低則方法不再適用。理論研究表明,各檢波器X分量和Y分量記錄在其水平面內沿著任意方向可合成為一個新的向量,當該向量為質點振動的跟蹤分量時,其能量最強且在各檢波器間波形一致性最好。根據三分量微地震記錄的這一性質,將地面微地震定位常用的疊加能量掃描方法引入井中微地震定位中,將檢波器X和Y分量記錄在水平面內沿著假想震源與檢波器連線方向進行合成,對所有檢波器的合成向量經時差校正后進行波形疊加計算能量值E₁,再計算各檢波器合成向量的能量值并求和得到能量值E₂,以E₁+E₂作為目標函數,通過網格搜索方法得到累加能量最大的網格即為震源位置。該方法不需要拾取初至信息,通過模型數據和實際資料驗證了該方法的定位精度和抗噪能力,可用于信噪比較低的井中微地震事件定位。

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【部分圖文】：

圖1質點位移的三分量分解示意圖

式中β為Ph與x軸的夾角。三分量檢波器記錄到的質點位移分別對應Px、Py、Pz,而P又稱為三分量記錄的跟蹤分量[17]。x和y分量合成的所有水平面向量中Ph能量最強[18]。

圖2聯(lián)合疊加能量定位方法流程

圖2為本文方法計算單個網格點總疊加能量值的流程,依此遍歷所有網格點后取最大能量值的網格點作為定位結果。2理論模型計算

圖3正演模型及觀測系統(tǒng)

本文定位方法的精度與設置的網格大小有關,網格越小定位精度越高,但計算量和內存需求要大幅增加。如果不考慮噪聲、速度模型等其他影響因素,理論上可以將定位誤差限制在網格間距的3/2倍以內。本文以實際震源位置為模型中心,三個方向的網格間距均為1m,網格模型長、寬、高分別設為300m....

圖4正演模擬數據及其加噪記錄

圖3正演模型及觀測系統(tǒng)圖5為不同信噪比條件下計算的疊加能量E1、E2和E。從疊加能量切片上可看出:疊加能量E1隨著網格的方位變化而變化,在指向震源的同一方向上不變;疊加能量E2隨著網格深度和網格到震源的徑向距離的變化而變化,與網格的方位無關;信噪比高于1/2時,總疊加能量E能夠....

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