[发明专利]一种微地震震源机制反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及非常规油气藏压裂监测、剩余油气开发监测、地热开发等工程领域，具体地讲，涉及一种基于地表或者井中监测记录的压裂所致微地震信号，利用记录的微地震事件的振幅和极性特征来实现微地震监测震源机制的反演的方法。

背景技术

微地震监测震源机制反演往往来源于天然地震，而相对于天然地震的观测方式及地震波的动力学特征的差异，使得用于天然地震的震源机制反演算法在微地震监测中存在不适应的问题，因此，开展针对微地震弹性波动力学特征的震源机制反演算法研究成为微地震监测震源机制反演的重点和难点。

目前震源机制大部分基于剪切源限制或基于全波形特征实现，这对于某些区域的事件存在不适应性。石油工业中的微地震监测主要存在深井监测和地面监测两种方式，深井监测往往能够同时接收到微地震事件的P波和SV和SH波信息，而微地震地面监测往往只能接收到P波信息，这无疑使得微地震地面监测震源机制反演变得困难重重。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种微地震震源机制反演方法，来获得压裂裂缝破裂信息。

为了实现上述目的，本发明的提供了一种微地震震源机制反演方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在Z-R-T矢量坐标系中，拾取检测获得的微地震事件的实际波的初至振幅和极性，获得多个检波点中的每个检波点的实际初至振幅值和实际极性值，其中，所述实际波包括P波、SV波和SH波中的一种或多种；给定速度模型并结合震源位置确定参比震源机制，计算所述参比震源机制所对应的所述微地震事件在Z-R-T矢量坐标系中的理论波的初至振幅和极性，获得所述多个检波点中的每个检波点的理论初至振幅值和理论极性值；其中所述理论波包括理论P波、理论SV波和理论SH波中的一种或多种；将所述多个检波点中的每个检波点对应的实际初至振幅值和实际极性值分别与理论初至振幅值和理论极性值进行比对，根据比对结果的相似性来判断是否将所述参比震源机制作为所述微地震事件的震源机制。

与现有技术相比，本发明的微地震震源机制反演方法可以实现震源机制反演，满足多方位监测方式的矩张量的全张量反演，能够为微地震监测的解释提供更为可靠的信息。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了根据本发明的微地震震源机制反演方法的一个示例性实施例的示意图。

图2示出了根据本发明的微地震震源机制反演方法的另一个示例性实施例的示意图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的微地震震源机制反演方法。

本发明提出了一种微地震震源机制反演算法，所述方法综合利用了震源机制的振幅和极性特征，在反演中可以选择P波、SV波或SH波，或者其中信噪比较高的波的组合来实现震源机制的自动反演。例如，对于极性，可以只用P波；对于振幅，需要P+SV或者P+SH波的组合，即为了保障反演的可靠性，通常需要选择两种波，即P+SV或者P+SH波的组合。

图1示出了微地震震源机制反演方法的示意图，由图1可知，本发明的方法是在已知微地震震源位置的情况下，通过微地震弹性波的动力学特征(振幅和极性)来实现多方位微地震震源机制的反演。

根据本发明示例性实施例的微地震震源机制反演方法可包括以下步骤：

在Z-R-T矢量坐标系中，拾取检测获得的微地震事件的实际波的初至振幅和极性，获得多个检波点中的每个检波点的实际初至振幅值和实际极性值，其中，所述实际波包括P波、SV波和SH波中的一种或多种。优选的，对应实际极性值的可以是P波；对应实际初至振幅值的可以是P波与SV波的组合，或P波与SH波的组合，选择两种波的组合是为了保障反演的可靠性。

给定速度模型并结合震源位置确定参比震源机制，计算所述参比震源机制所对应的所述微地震事件在Z-R-T矢量坐标系中的理论波的初至振幅和极性，获得所述多个检波点中的每个检波点的理论初至振幅值和理论极性值；其中所述理论波包括理论P波、理论SV波和理论SH波中的一种或多种，所述理论波中波的种类与实际波相对应。优选的，对应理论极性值的可以是理论P波；对应理论初至振幅值的可以是理论P波与理论SV波的组合，或理论P波与理论SH波的组合，选择两种波的组合是为了保障反演的可靠性。