[发明专利]一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法

说明书

本发明涉及一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，包括如下步骤：a根据地面若干检波器的排列方式及其之间的距离，对若干检波器进行分组；b利用若干检波器收集微地震数据，并对微地震数据进行时频分析和滤波，得到滤波波形；c对滤波波形做互相关叠加处理，得到互相关系数叠加曲线；d基于互相关系数叠加曲线，设置若干检波器的检测阈值，当某时刻的相关系数值大于检测阈值时，则标记该时刻存在一个微地震事件；e设置若干检波器的约束条件，当某时刻的信号被至少50次标记为地震事件时，说明该时刻存在一个微地震事件。本发明方法不需要拾取样本事件，能够实现对地震事件的盲搜索。

技术领域

本发明涉及一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，属于地面微地震监测技术领域。

背景技术

微地震监测技术是水力压裂裂缝效果评估的重要技术之一，该项技术是通过井中或地面监测的压裂数据对微地震事件进行检测与定位，根据微地震事件的检测和定位 结果，对水力压裂裂缝的空间展布和储层改造体积进行定量评估。微地震事件信号具 有频率高、能量弱的特点，常规处理中利用样本扫描的方法检测与模板事件相似的微 地震事件，在此基础上通过网格搜索进行震源定位，因此，准确拾取弱微地震信号是 微地震监测中的关键技术之一。

目前国内外最常用的微地震事件检测方法有样本事件扫描法、长短时窗比法、Semblance叠加方法等，其中样本事件扫描法根据具有相似震源机制微地震事件的波 形相似性，利用已有地震事件(样本事件)和连续波形记录的互相关函数来识别弱地 震信号，但该方法需要样本事件、走时资料等先验信息，样本事件的选取是关键步骤 之一，而在地面微地震监测技术中，样本事件数量有限；长短时窗比方法利用信号能 量与噪音能量比值突出某时刻的异常信号值，该方法计算效率高，缺点是对低信噪比 数据资料中的地震事件识别能力差，常用于快速扫描震级较高地震事件，Semblence 叠加方法基于信号的相干性识别弱地震信号，但该方法对信号的极性一致要求较高， 通常在实际处理中首先需要对信号的极性进行校正。

发明内容

针对上述突出问题，本发明提供一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，该方法能够用于地面微地震数据资料处理，不需要拾取样本事件，能够实现对地震事 件的盲搜索，且对弱地震信号的识别能力较强，利用绝对值的形式，一定程度上消除 了信号极性变化带来的负面影响。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，包括如下步骤：

a根据地面若干检波器的排列方式及各所述检波器之间的距离，对若干所述检波器进行分组；

b利用若干所述检波器收集微地震数据，并对所述微地震数据进行时频分析和滤波，得到滤波波形；

c对所述滤波波形做互相关叠加处理，得到互相关系数叠加曲线；

d基于所述互相关系数叠加曲线，在异常值识别时引入绝对中位差的倍数，设置若干所述检波器的检测阈值，当某时刻的相关系数值大于检测阈值时，则标记该时刻 存在一个微地震事件；

e设置若干所述检波器的约束条件，当某时刻的信号被至少50次标记为地震事件时，说明该时刻存在一个微地震事件。

所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，所述步骤a包括如下具体步骤：

将若干个所述检波器分为N组，每组包含p个所述检波器，其中p个所述检波器 满足相邻关系。

所述的基于局部叠加检测地面微地震事件的方法，所述步骤b包括如下具体步骤：

利用若干所述检波器收集微地震数据，截取部分微地震数据做短时傅里叶变换处理，将时间域信号变换到时间频率域，得到微地震信号的频率分布范围，根据所述微 地震信号的频率分布范围对所有的微地震数据进行带通滤波处理，得到滤波波形。