[发明专利]一种微地震监测中的井中检波器水平分量定向方法

说明书

技术领域

本发明涉及微地震监测领域，尤其涉及一种微地震井中监测检波器水平分量定向技术，具体的讲是一种已知地面激发震源和井中检波器位置，在一定视窗内利用微地震质点振动轨迹曲线包络径向最大值指示纵波的传播方向与地面震源点与检波器连线方向夹角为检波器水平分量旋转角，确定随机出现检波器的两个水平分量方位的方法。

背景技术

微地震监测通过观测、分析微小地震，确定释放能量的破裂事件空间位置。在井中监测中，需要已知检波器水平分量具体方位，Z分量一般都是竖直向下的，由于检波器都是通过电缆软连接，在下降到达目的层位置的过程中，多种原因会使各检波器会出现不同程度的旋转，两个水平分量X、Y是随机变化的。

通常，利用压裂井储层段射孔弹或导爆索等激发地震波，确定检波器的水平分量方位。但是，许多水力压裂施工采用投球射孔方式、喷沙射孔或裸眼井不射孔等，无法利用井中已知激发源进行检波器水平分量定位，故此时需要在地面进行可控震源、重锤或炸药辅助激发，确定井中各检波器水平分量的方位。

发明内容

本发明目的是在没有较好的井中激发源的情况下，提供一种基于地面激发源的微地震监测的井中检波器水平分量定向方法。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种微地震监测中的井中检波器水平分量定向方法，所述方法包括：地面激发点激发地震纵波，利用井中检波器获取起跳清晰的地震纵波初至波形；将每个井中检波器分量记录与全部井中检波器分量均值进行波形互相关，保留相关系数大于0.8的分量记录；根据保留的分量记录，采用前、后时窗滑动能量比识别直达地震纵波初至起跳时刻，在以所述地震纵波初至起跳时刻为中心的2或3个周期时间内，读取逐个采样点对应的X、Y、Z坐标分量随时间变化的振幅值，根据X、Y、Z坐标分量随时间变化的振幅值，绘制质点振动轨迹曲线三维图；在所述质点振动轨迹曲线三维图中，搜寻X、Y、Z坐标振动轨迹的局部极大值，得到空间曲线的包络面，所述包络面内径向最大值为实际纵波传播方向；在相对坐标系中，所述实际纵波传播方向在水平面的投影和地面震源点至井中检波器方向在水平面投影的夹角为井中检波器水平分量旋转角，所述地面震源点至井中检波器方向的水平分量与所述井中检波器水平分量旋转角之和为井中检波器的三分量方位角。

本发明实施例的微地震监测中的井中检波器水平分量定向方法，可以很好的确定微地震井中监测的检波器水平分量，并且使用方便简洁，运算效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的微地震监测中的井中检波器水平分量定向方法的方法流程图；

图2为本发明实施例的微地震地面震源激发示意图；

图3为本发明具体实施例中的微地震地面三个震源的位置图；

图4为井中检波器三分量的质点振动轨迹曲线图；

图5为利用井中导爆索验证地面震源确定检波器三分量方位结果的正确性的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是微地震井中监测施工中，由于没有不能进行射孔作业或其它井中激发效果不理想的情况下，进行地面激发确定井中检波器的三分量方位，采用微地震纵波初至起跳一定时间内质点振动轨迹包络径向最大值指示纵波的传播方向与地面震源点与检波器连线方向夹角为检波器水平分量旋转角，与已知地面震源与检波器连线方向分解的水平分量方位和得到检波器的两个水平分量方位的方法。

图1为本发明实施例的微地震监测中的井中检波器水平分量定向方法的方法流程图。如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤S101，地面激发点激发地震纵波，利用井中检波器获取起跳清晰的地震纵波初至波形；

步骤S102，将每个井中检波器Z分量记录与全部井中检波器Z分量均值进行波形互相关，保留相关系数大于0.8的分量记录；