[发明专利]基于光纤传感器的井下微地震求解方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于包括：

获取分布式光纤声波传感器的空间位置；

选取特征分布式光纤声波传感器的位置；

计算微地震位置空间数据；

采用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置；

根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置；

其中，计算微地震位置空间数据包括：取微地震震源与N个分布式光纤声波传感器的走时关系中的4个组成方程组，即：

其中，x₁,y₁,z₁，t₁分别表示第一个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x₂,y₂,z₂，t₂分别表示第二个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x₃,y₃,z₃，t₃分别表示第三个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时，x₄,y₄,z₄，t₄分别表示第四个分布式光纤声波传感器的三维定位坐标和行走时；v表示微地震波的传播速度；

其中，利用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置包括：

将方程组变形为牛顿迭代法求解的形式，即:

然后，利用克里金(Kriging)插值法迭代计算微地震震源的空间位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：获取分布式光纤声波传感器空间位置包括：以分布式光纤声波传感器为设备基础在井筒的任意多个位置设置一串分布式光纤声波传感器，形成分布式光纤声波传感器阵列，根据钻井记录获得井眼的轨迹，根据井眼轨迹，计算获得所述分布式光纤声波传感器阵列下入井中的长度和具体位置，从而获得所述分布式光纤声波传感器阵列中每个分布式光纤声波传感器的具体三维定位，即Psens1(x,y,z)，...PsensN(x,y,z)。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：所述分布式光纤声波传感器阵列包括1000个以上的分布式光纤声波传感器，最多达到5000个分布式光纤声波传感器，每个分布式光纤声波传感器设置在任意空间数据位置上，分布式光纤声波传感器的位置和井眼轨迹可以完全拟合。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于：选取特征分布式光纤声波传感器的位置包括：根据选点原则在所述分布式光纤声波传感器阵列中，选取3-15个分布式光纤声波特征传感器，作为数据计算的特征点，每个所述分布式光纤声波传感器间隔10～150米，所述选点原则包括所述分布式光纤声波传感器的位置分布符合k+3n，其中n表示所述分布式光纤声波传感器的序号。

5.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的井下微地震求解方法，其特征在于根据多个微地震震源的空间位置选取最精准的微地震震源位置包括：对所有的微地震震源的空间位置结果取其空间几何的中心值，计算各空间位置到中心点的距离，计算出它们的平均距离，再计算各个距离到平均距离的方差，取均方差或者取均方差的一个倍数作为判定系数，舍去方差大于所述判定系数的定位结果，筛选所述判定系数最小的点作为最精准的微地震震源的定位。