[发明专利]水力压裂微地震震源机制的反演方法及系统

权利要求书

1.一种水力压裂微地震震源机制的反演方法，包括以下步骤：

P波振幅曲线的拾取步骤，分别截取各道检波器监测到的水力压裂微地震事件的初至P波波形，并从各所述初至P波波形上分别提取最大绝对振幅对应的振幅值，由所提取到的振幅值组成P波振幅曲线；

P波振幅曲线的校正步骤，利用振幅校正因子对所述P波振幅曲线进行校正；

P波振幅曲线的平滑处理步骤，采用中值滤波算法对所述P波振幅曲线进行平滑处理；

断层节面解的反演提取步骤，以经过校正和平滑处理后的P波振幅曲线作为输入来选取目标函数，采用格点搜索的方法在参数空间中对断层的三个参数进行搜索，将目标函数取最大值时的三个参数提取为断层节面解，其中，所述三个参数为方位角、倾角和滑动角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振幅校正因子根据以下方法得到：

根据前期定位处理的定位结果和由声波时差测井数据得到的水平层状速度模型建立地层模型，并基于所述地层模型，利用射线追踪算法和Zoeppritz方程计算所述振幅校正因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下表达式计算所述振幅校正因子F：

式中，n为速度层数，l_i为利用射线追踪算法计算得到的地震波在第i层介质中的传播路径长度；T_pp(α_i)为通过Zoeppritz方程计算得到的第i层介质中透射角为α_i时对应的透射系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下表达式对所述P波振幅曲线进行平滑处理：

g(x)＝med{f(x-k),(k∈W)}

式中，f(x)为拾取的或经过校正的P波振幅曲线，g(x)为滤波后得到的P波振幅曲线，W为一维模版，W的长度为中值滤波算子的长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将拾取到的P波振幅曲线与理论P波振幅曲线的相关系数R选取为所述目标函数，根据以下表达式计算：

式中，n为观测道数；x_i和分别为从第i道检波器记录中拾取并经过校正和平滑处理之后的P波振幅曲线及其平均值；y_i和分别为第i道检波器处的理论P波振幅曲线及其平均值。

6.一种水力压裂微地震震源机制的反演系统，包括以下模块：

P波振幅曲线的拾取模块，其分别截取各道检波器监测到的水力压裂微地震事件的初至P波波形，并从各所述初至P波波形上分别提取最大绝对振幅对应的振幅值，由所提取到的振幅值组成P波振幅曲线；

P波振幅曲线的校正模块，其利用振幅校正因子对所述P波振幅曲线进行校正；

P波振幅曲线的平滑处理模块，其采用中值滤波算法对所述P波振幅曲线进行平滑处理；

断层节面解的反演提取模块，其以经过校正和平滑处理后的P波振幅曲线作为输入来选取目标函数，采用格点搜索的方法在参数空间中对断层的三个参数进行搜索，将目标函数取最大值时的三个参数提取为断层节面解，其中，所述三个参数为方位角、倾角和滑动角。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述P波振幅曲线的校正模块根据以下方法得到所述振幅校正因子：

根据前期定位处理的定位结果和由声波时差测井数据得到的水平层状速度模型建立地层模型，并基于所述地层模型，利用射线射线追踪算法和Zoeppritz方程计算所述振幅校正因子。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述P波振幅曲线的校正模块根据以下表达式计算所述振幅校正因子F：

式中，n为速度层数，l_i为利用射线追踪算法计算得到的地震波在第i层介质中的传播路径长度；T_pp(α_i)为通过Zoeppritz方程计算得到的第i层介质中透射角为α_i时对应的透射系数。