[发明专利]微地震事件识别方法及装置

说明书

本发明提供了一种微地震事件识别方法及装置。该方法可以包括以下步骤：输入微地震监测记录；通过计算在各个时刻各道信号之间的波形相似系数得到波形相似曲线R(t)；根据所述波形相似曲线R(t)计算自适应阈值Ht(t)；以及在时间长度为T_event的检测窗口内，将满足R(t)大于Ht(t)的最大值R_max(t_l)识别为所述检测窗口内的事件，并将所述事件所对应的时间t_l作为所述事件的起震时间。本发明的微地震事件识别方法及装置的时间识别精度不受噪音能量影响，可以降低误检率，并且保证了对弱微地震事件的识别能力。

技术领域

本发明涉及微地震监测数据处理技术领域，具体地，涉及一种微地震事件识别方法及装置。

背景技术

在石油开采领域，微地震监测技术的应用主要是通过监测水力压裂过程中产生的微震信号，可以监测压裂过程，评价压裂效果，进而指导优化工程参数。在北美地区，微地震监测技术已广泛应用于水力压裂裂缝监测、高压注入作业产生的油藏动态监测等业务领域，获得了石油工业界的高度认可，成为油气开发过程中一项信息丰富、精确、及时的监测技术，是非常规资源开发中进行水力压裂裂缝实时监测的重要手段之一。

由于微地震监测是在压裂过程中长时间连续监测，微地震事件可能出现在监测记录中的任意时刻，单靠人工识别事件工作量大，因此需要高效准确的事件自动识别方法。长短时窗能量比法是目前最常用的微地震事件识别方法，该方法通过计算长时窗和短时窗内记录的能量比，当能量比超过给定阈值时即认为检测到了微地震事件。发明人发现，使用信号能量作为识别准则具有识别结果受记录中噪音能量的影响较大的缺陷，容易检测到“假事件”，误检率较高。因此，有必要开发一种识别精度高的微地震事件自动识别方法及装置。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是研究一种基于多道微地震信号的波形相似性进行微地震事件自动识别的方法，提高事件识别的精度。

根据本发明的一方面，提出一种微地震事件识别方法。该方法可以包括以下步骤：输入微地震监测记录，所述微地震监测记录包括m道检波器记录的信号，其中，每i道检波器记录的信号为s_i(t)，i∈[1,m]，t＝[t₁,t₂,...t_j,...t_n]，为记录时间，j∈[1,n]，n为时间采样点个数；通过计算在各个时刻各道信号之间的波形相似系数得到波形相似曲线R(t)；根据所述波形相似曲线R(t)计算自适应阈值Ht(t)；在时间长度为T_event的检测窗口内，将满足R(t)大于Ht(t)的最大值R_max(t_l)识别为所述检测窗口内的事件，并将所述事件所对应的时间t_l作为所述事件的起震时间。

优选地，所述方法进一步包括输出所述事件及所述事件所对应的时间。

优选地，t_j时刻记录的各道信号之间的波形相似系数的计算公式为：

其中，nwin为所选取的时窗长度。

优选地，可以通过滑动时窗来计算出在各个时刻记录的波形相似系数，从而得到波形相似曲线R(t)。

优选地，根据所述波形相似曲线R(t)计算自适应阈值Ht(t)包括：对所述波形相似曲线R(t)进行希尔伯特变换，得到R(t)的包络H(t)，基于所述包括H(t)的期望值E(t)和标准方差δ(t)计算自适应阈值Ht(t)，所述自适应阈值Ht(t)的计算公式为：

Ht(t)＝E(t)+αδ(t)