[发明专利]一种消除速度误差影响的震源定位方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探领域，具体涉及一种消除速度误差影响的震源定位方法，主要应用于资源类开采领域，包括煤、石油和天然气等地震勘探领域，还可用于工程物探的监测以及常规的天然地震定位。

背景技术

地震定位是地震学中最基本的问题之一，对于研究诸如地震活动构造、地球内部结构、震源的几何构造等此类地震学中的基本问题有重要意义。地震定位问题简单概括为：根据台站对地震到时的观测资料，来确定震源的空间坐标和发震时刻，有时还给出对解的评价。基于科学计算和计算机技术的智能化数值自动定位方法成为当前地震定位的主流方法，目前广泛使用的计算机定位方法为Geiger的经典方法以及在此基础上建立的各种线性方法：联合定位法，相对定位法，和双重残差法等。

地震定位技术不仅应用于天然地震领域，在90年代末被引入到了石油和煤炭等资源开采行业中，开采中岩石破裂等事件与天然地震相比，因其能量较小，称之为微地震，微地震的监测技术能够很好的了解地下的变化，目前已被广泛应用在油气藏动态监测、地热动态监测、煤田动态监测、工程动态监测等方面，用微地震方法实时监测油田生产动态对油田开发具有重要意义。

天然地震定位、油气勘探中的微地震监测和工程动态监测等对震源的定位技术，其基本原理是相同的，即根据到达时间和反演出的地质模型，通过最小二乘方法，使定位的震源位置所计算的旅行时间与实际观测的旅行时间平方和最小。所确定的震源位置精度由两个方面因素控制，(1)速度模型，速度模型越精确，震源定位精度越高，反之亦然，(2)实际所观测的旅行时误差。第一个因素主要靠观测数据的完备性所决定，由于观测系统的局限性，速度模型反演往往是非常困难的，主要表现为多解性和误差比较大，第二个因素主要与仪器和相关的操作人员相关，为客观不可改变的因素。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种消除速度误差影响的震源定位方法，是一种对速度模型误差相对不敏感的地震定位方法，消除地震定位精度对速度模型的强烈依赖性，通过对震源精确定位从而检测地下结构和流体的变化，指导石油、天然气等的开发和开采。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种消除速度误差影响的震源定位方法，所述方法通过已知震源的位置，求取一个与速度相关的速度误差模型，把速度误差模型应用到目标函数中，然后扫描所有可能的震源位置，找到使目标函数的值最小的点的坐标就是待定位震源的坐标。

所述求取一个与速度相关的速度误差模型是这样实现的：

设有n个检波点，取已知震源A(x_a，y_a，z_a)，通过公式(3)计算震源A到每个检波点的计算旅行时为T_i^A，

TiA=liAv---(3)]]>

其中，T_i^A为震源A到第i个检波点的计算旅行时，为震源A到第i检波点的距离，v为传播速度，那么i检波点处的速度误差模型为：

ϵi=TiAtiA---(6)]]>

其中为震源A传播到每个检波点的观测旅行时，ε_i为i检波点处的速度误差比例。