[发明专利]地面微地震记录中直达纵波极性计算方法及系统

说明书

公开了一种地面微地震记录中直达纵波极性计算方法及系统。该方法可以包括：对原始地面微地震记录进行互相关处理，获得辅助记录；将辅助记录中的每一个地震道进行叠加，获得参考道；根据参考道的极性设定参考极性；将参考道与原始地面微地震记录中的每一个地震道进行互相关运算，获得每一个地震道所对应的原始相关道；基于每一个原始相关道，判断原始相关道在原始地面微地震记录中所对应的地震道的极性。本发明通过叠加方法构建参考道之前对原始记录进行了成对互相关处理，消除了记录中极性变化信息对参考道的影响，可以稳定提取极性。

技术领域

本发明涉及水力压裂微地震监测技术领域，更具体地，涉及一种地面微地震记录中直达纵波极性计算方法及系统。

背景技术

在致密气、页岩气以及煤层气等非常规油气资源的开发过程中，微地震监测技术是压裂过程监测及压裂效果评估的重要手段。压裂微地震监测技术的研究主要包含两部分的内容：一个是震源定位技术，另一个就是震源机制描述技术。震源机制解对于了解压裂区的油气藏特征，例如天然裂缝发育特点、应力状态以及压裂裂缝破裂机制等有着重要的指导作用，同时也是建立离散裂缝网格及估算有效压裂体积的重要参数。

对于地面微地震监测的情况，普遍选择利用纵波(P波)信息进行震源机制反演。尽管也可以综合利用P波和横波(S波)信息，但是地面微地震监测的高覆盖次数、宽方位角以及大偏移距等特点，使得仅利用P波信息就可以得到稳定的震源机制解，同时也避免了S波波形提取的困难以及S波速度误差对反演结果的影响。P波信息又分为P波初动极性信息以及P波振幅信息。其中，P波初动极性的物理图像明确，是稳定的地震波信息。在20世纪的10～20年代，人们就已经在同一次天然地震不同台站的记录中发现了P波初动极性的四象限分布特性，随后将其与双力偶(double-couple)力系联系起来，并在30年代发展了最初的P波初动震源机制解求解方法。随后，由于其简便快捷且结果较为可靠，利用P波初动极性来求解震源机制解的方法被广泛应用于地震事件分析、震源参数求取以及应力场研究等。因此，有必要开发一种地面微地震记录中直达纵波极性计算方法及系统。

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

本发明提出了一种地面微地震记录中直达纵波极性计算方法及系统，其能够通过叠加方法构建参考道之前对原始记录进行了成对互相关处理，消除了记录中极性变化信息对参考道的影响，可以稳定提取极性。

根据本发明的一方面，提出了一种地面微地震记录中直达纵波极性计算方法。所述方法可以包括：对原始地面微地震记录进行互相关处理，获得辅助记录；将所述辅助记录中的每一个地震道进行叠加，获得参考道；根据所述参考道的极性设定参考极性；将所述参考道与所述原始地面微地震记录中的每一个地震道进行互相关运算，获得每一个地震道所对应的原始相关道；基于每一个原始相关道，判断所述原始相关道在所述原始地面微地震记录中所对应的地震道的极性。

优选地，所述辅助记录为：

其中，s'(t')为辅助记录，Corr为互相关算子，s_i为原始地面微地震记录中的第i个地震道，t'＝[t₁,t₂,...,t_2n-1]为互相关运算后的辅助记录的记录时间，m为原始地面微地震记录中的地震道的数量。

优选地，所述参考道为：

其中，r'(t')为参考道，s′_i(t')为辅助记录中的第i个地震道。

优选地，所述参考极性为：

其中，p'为参考极性，r'(t')为参考道。