[发明专利]一种基于道间能量叠加的微地震事件自动识别方法

说明书

本发明涉及微地震事件识别领域，特别涉及微地震事件道间能量叠加的自动识别方法，所述方法包括：计算射孔信号初至时差文件Δt_i；利用初至时差文件Δt_i校正多道微地震信号；将校正后的多道微地震信号能量求和以获得一个高信噪比模型道M(i)；采用STA/LTA法基于模型道能量包络E(i)进行微地震事件的识别。针对常规微地震信号初至拾取方法的弊端，提高微地震事件自动识别方法的可靠性和正确性。

技术领域

本发明涉及微地震事件识别领域，特别涉及微地震事件道间能量叠加的自动识别方法。

背景技术

水力压裂是一项具有广泛应用前景的油气井增产措施，也是产生微地震事件的主要原因。水力压裂的基本理论是：利用地面高压泵向压裂井中注入大量压力液，当压力液注入速度超过油层吸附能力时，压力就会不断增加，当压力达到一定程度时会导致岩石破碎或原有裂缝增长，进而产生一系列可观测的微地震事件。通过在压裂井地表或是相邻监测井中合理布置检波器，便可记录微地震信号。

微地震事件的识别和初至拾取是微地震数据处理的关键环节之一，准确拾取微地震事件的初至时刻对微地震事件的识别以及震源的定位具有重要的意义。长/短时窗比法(STA/LTA)是一种微地震事件自动识别经典算法，最早用于天然地震的震相识别，由于其实现简单、计算效率高，目前仍被广泛应用于微地震事件的自动识别。随后，国内外相关研究人员对STA/LTA法进行改进，以用于拾取微地震信号初至。他们将离散小波变换作为STA/LTA的输入进行初至拾取,将STA/LTA比和修正能量比算法结合，来处理低信噪比的微地震信号，且针对传统拾取方法抗噪性能弱的缺点，提出了SLPEA算法，通过引入权重因子改进了自动拾取P波到时的算法。虽然很多学者提出了拾取微震初至的方法，但是其核心技术仍然是长/短时窗比法(STA/LTA)。长/短时窗比法的基本原理是计算STA(短时窗能量平均值)和LTA(长时窗能量平均值)的比值，并通过比值来展现信号幅度、频率等特征的变化。在微地震信号上，给定一个滑动的长时间窗(LTA)和短时间窗(STA)，在微震信号初至波到达时，STA内的能量平均值的变化要快于LTA内的能量平均值，与此对应的STA/LTA值会显著地升高，且当STA/LTA值超过阈值时，判定该时刻产生了微震事件，从而实现了微地震事件的自动识别。然而由于微地震震级能量小、信噪比较低，严重制约了微地震事件的识别和初至拾取。常规单道微地震记录处理方法容易出现漏检或误检情况。

发明内容

本发明实施例提供一种基于道间能量叠加的微地震事件自动识别方法，针对常规微地震信号初至拾取方法的弊端，提高微地震事件自动识别方法的可靠性和正确性。

本发明是这样实现的，

一种基于道间能量叠加的微地震事件自动识别方法，所述方法包括：

计算射孔信号初至时差文件Δt_i；

利用初至时差文件Δt_i校正多道微地震信号；

将校正后的多道微地震信号能量求和以获得一个高信噪比模型道M(i)；

采用STA/LTA法基于模型道能量包络E(i)进行微地震事件的识别。

进一步地，所述方法包括采用FracStar的星形检波器阵列布阵方式，获取压裂井周围所有区域的多道微地震信号，检波器等间距布设在六条测线上，星形中心位于射孔位置正上方，选择一个6层速度模型，每条测线布置6个检波器，道间距65m，偏移距85米，共计36道。

进一步地，当存在射孔数据时，计算射孔信号初至时差文件Δt_i包括：射孔数据的各道信号初至时刻依次与第一道信号初至时刻做差，获得射孔信号初至时差文件Δt_i。

进一步地，当没有前期射孔数据时，根据前期声波测井数据计算理论射孔信号初至时差文件Δt_i。