[发明专利]一种微地震地面监测速度模型校正算法

说明书

本发明公开了一种微地震地面监测速度模型校正算法，由于目前已有构建方法仅对地层中各层速度不确定性进行了分析，并没有考虑到各层位置不确定性，导致最终射孔定位结果存在一定系统误差的问题。本发明在基于振幅叠加微地震速度模型构建方法基础上，提出通过扩大解空间的方法提高射孔重定位精度，即在极快速模拟退火方法过程中同时考虑地层中各层速度的不确定性和各层层位的不确定性。经试验结果证明，与现有方法相比，该方法能够更加准确地将射孔事件重定位至其真实值处，并能有效提高射孔点附近微地震事件定位可信度。

技术领域

本发明涉及一种微地震地面监测速度模型校正算法。

背景技术

水力压裂技术在低渗油气田开发开采以及储层改造过程中发挥着至关重要的作用，通过水力压裂技术开发低渗透油气藏已成为一种普遍趋势。微地震定位技术是微地震监测工作的核心，该技术实施过程中，裂缝延伸导致周围岩石破裂，从而引发一系列可观测记录的微地震事件。而监测工区范围内的速度模型是影响微地震事件定位准确与否的主要因素，因此，如何获得一个有效的速度模型是微地震监测工程中一个关键性问题。

在微地震监测工程中，地震层析成像方法是寻求地下速度结构的有效手段，但在实际压裂监测过程中受条件制约，射孔信息量较少，地面检波器数量及覆盖范围严重不足，获得较为精细的工区地下速度结构几乎是不可能的。目前现有的微地震速度模型构建方法都以射孔重定位精度作为评判依据。Anikiev采用尝试的办法，同时对各层测井初始模型进行同时增加或减小一定值，得到一个相对较准确的反演速度模型。Pei等采用Occam法进行地下速度模型反演，谭玉阳等采用Levenberg-Marquardt方法进行速度模型反演。Pei等，Jiang等采用极快速模拟退火方案进行速度模型校正，取得了一定效果。但以上方法均依赖于射孔记录的初至拾取，在低信噪比情况下该方法失效。

CN105807316A公开了一种《基于振幅叠加的地面观测微地震速度模型校正方法》，从逆时偏移振幅叠加法原理出发，并结合极快速模拟退火算法，不需要拾取震相初至信息，通过监测射孔点重定位精度，判断速度模型是否可用于后续微地震定位。能有效的克服现有算法存在的极大值和最大值不分的情况，准确的找到能量聚焦最大值E，准确定位射孔位置，有效的校正速度模型。

但上述方法仅考虑到各层的速度不确定性，而并没有考虑到各层位位置不确定性，导致射孔重定位仍存在一定误差。因此，如何有效克服现有的微地震地面速度模型校正缺陷从而进一步提高微地震事件定位精度是本领域亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明在振幅叠加地面观测微地震速度模型校正方法的基础上，在极快速模拟退火方法过程中同时考虑各层速度不确定性以及层位不确定性，通过扩大解空间的方法提高射孔事件重定位精度。

实现本发明方法的步骤如下：

a、在地面布置n个检波器，并以射孔点位置作为中心点定义目标区域；

b、根据定位精度需要将目标区域划分成若干网格尺寸大小相同的体元；

c、根据测井曲线建立初始速度模型并读取n个检波器所获取的n道地震波资料；

d、采用震幅叠加方法定位射孔体元，并获得能量聚焦值最大的网格体元中心点坐标及相应能量聚焦值E；

e、以速度值和层位值作为不确定因素，采用极快速模拟退火法对目标层进行调整；

f、对射孔事件进行重定位，如果定位误差不满足定位要求，还需进行回火处理调整速度模型，直到定位误差足够小为止。

g、是否满足射孔精度要求：是；

h、结束。

步骤d中震幅叠加方法具体如下：