[发明专利]油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解方法及系统

权利要求书

1.油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解方法，其特征在于，该油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解方法包括：

步骤1、获取时间域的观测微地震波形数据；

步骤2、建立油藏改造区域的三维速度模型；

步骤3、获取微地震信号纵波与横波的能量比值；

步骤4、根据贝叶斯公式，通过训练样本计算纵波与横波能量比值和点震源性质之间的概率密度函数；

步骤5、根据计算得到的概率密度函数，利用纵波与横波能量比值判定微地震事件的震源性质，进行微地震事件的震源机制求解；

在步骤1中，信噪比预设值为3.0，即对信噪比大于3.0的微地震波形数据进行震源机制求解；波形频段即对时间域微地震波形数据进行信噪比分析，选取大于预设值3.0的频段范围，其余频段范围不进行计算；井中或地面检波器记录，即是在井中或地面布设检波器，通过硬件设备进行连续采集，获取微地震监测数据；

在步骤2中，建立的三维速度模型是由油藏改造区域测井资料、三维地震资料、地质资料、油藏资料联合建立的；

在步骤3中，能量比值是根据波形的速度积分计算得到的，通过以下公式(1)、(2)、(3)、(4)计算纵波与横波的能量比值：

其中：E_p是纵波能量；E_s是横波能量；ρ是介质密度；V_p是纵波速度；V_s是横波速度；J_cp是纵波的能通量；J_cs是横波的能通量；r_p是震源到检波器的纵波传播距离；r_s是震源到检波器的横波传播距离；t_p是纵波的波形长度；t_s是横波的波形长度；W_pi是纵波波形幅度的微分值；W_si是横波波形幅度的微分值；i是检波器序号，N是检波器个数；

在步骤4中，点震源性质即为微地震监测裂缝的开启和滑移特征；通过以下公式(5)、(6)计算纵波与横波能量比值和点震源性质之间的关系函数具体公式如下：

其中：U_p(x,t₀)是时间域里时间t₀在点x处所产生的纵波位移；U_s(x,t)是时间域里时间t在点x处所产生的横波位移；α和β分别是横波、纵波的平均速度；M_i’是微地震的矩张量；F_i’由地震波方位角和地震波离源角计算得到；i’是微地震矩张量矩阵的行数；R是无量纲的辐射图案，包括无量纲的纵波辐射图案R_p和无量纲的横波辐射图案R_s，在均匀介质中，是由点x处t时刻S波和P波的振幅比计算得到，并与断层走向ξ、倾角δ、滑动角λ、地震波离源角、地震波方位角和纵横波波速比有关；

在步骤5中，纵波与横波能量比值的大小反映裂缝震源性质，在概率密度函数中具有一一对应的关系；

通过以下公式(7)计算概率密度函数：

其中：A是纵波与横波能量比值小于a的事件，区间[0,+∞)；是裂缝震源性质，区间为[0,1]；是震源性质的概率；是纵波与横波能量比值小于a的事件中震源性质是的概率；是震源性质是的事件中纵波与横波能量比值小于a的概率；n为计算事件的数量。

2.根据权利要求1所述的油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解方法，其特征在于，在步骤2中，建立油藏改造区域的三维速度模型，利用稳健射线追踪方法计算地震波离源角、地震波方位角、纵横波波速比。

3.权利要求1所述的油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解方法中使用的求解系统，其特征在于，该油藏改造微地震监测裂缝震源机制求解系统包括：

波形获取模块，获取时间域的观测微地震波形，在观测微地震波形中选取信噪比大于预设值的波形频段，观测微地震波形是通过井中或地面检波器记录得到的；

速度模型建立模块，利用稳健射线追踪方法计算地震波离源角、地震波方位角和纵横波波速比；

关键参数计算模块，获取微地震信号的纵波与横波能量比值，该能量比值是根据波形的速度积分计算得到的；

分类器模块，根据贝叶斯公式，通过训练样本计算纵波与横波能量比值和点震源性质之间的概率密度函数；

震源机制判决模块，根据计算得到的概率密度函数，利用纵波与横波能量比值判定微地震事件的震源性质，进行微地震信号的震源机制求解。