[发明专利]基于岩石特征的震源机制反演方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于岩石特征的震源机制反演方法及装置，涉及微地震监测的技术领域，先采集目标监测区域的微地震信号；然后基于目标关系模型，预测与微地震信号对应的目标岩石特征；最后基于目标岩石特征反演目标监测区域内破裂事件发生的震源机制。本发明通过采集目标监测区域的微地震信号的方式可以保证反演震源机制所用数据的真实性，通过根据目标关系模型预测与微地震信号对应的目标岩石特征的方式，可以得到目标监测区域内破裂事件发生的岩石特征，该岩石特征可以避免震源机制的多解性，进而得到真实、有效且唯一的震源机制。

技术领域

本发明涉及微地震监测技术领域，尤其是涉及一种基于岩石特征的震源机制反演方法及装置。

背景技术

在微地震监测过程中，无论是为了监测水力压裂情况，还是为了保障二氧化碳在注入过程中运移与封存的稳定性，都会采集地下储层等介质由于被破坏原生应力平衡而产生的破裂信号，进而反演震源机制。然而现有的震源机制反演方法只是在实验中进行模拟，且模拟结果具有多解性，因此现有技术面临震源机制具有多解性，且无法进一步得到真实、有效的震源机制的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于岩石特征的震源机制反演方法及装置，以缓解现有技术中存在的模拟结果具有多解性，无法得到真实、有效的震源机制的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种基于岩石特征的震源机制反演方法，其中，包括：采集目标监测区域的微地震信号；基于预先构建好的目标关系模型，预测与所述微地震信号对应的目标岩石特征；其中，所述目标关系模型为岩石特征和微地震信号之间的对应关系，所述目标岩石特征为所述目标监测区域内破裂事件发生的岩石特征；基于所述目标岩石特征反演所述目标监测区域内破裂事件发生的震源机制。

进一步的，所述方法还包括：获取样本区域的岩石样本，并根据所述岩石样本确定岩石特征样本；其中，所述样本区域包括：所述目标监测区域和/或非目标监测区域；基于所述岩石样本进行三轴应力实验，生成声发射信号样本；采集所述样本区域的微地震信号样本，并基于所述微地震信号样本、所述声发射信号样本和所述岩石特征样本，构建所述目标关系模型。

进一步的，基于所述微地震信号样本、所述声发射信号样本和所述岩石特征样本，构建所述目标关系模型，包括：基于所述岩石特征样本和所述声发射信号样本，利用第一目标深度学习网络建立第一关系模型；其中，所述第一关系模型为岩石特征与声发射信号之间的关系模型；基于所述微地震信号样本和所述声发射信号样本，利用第二目标深度学习网络建立第二关系模型；其中，所述第二关系模型为微地震信号与所述声发射信号之间的关系模型；基于所述第一关系模型和所述第二关系模型，构建所述目标关系模型。

进一步的，所述岩石特征包括：岩石物性参数和/或岩石力学参数；其中，所述岩石物性参数包括以下至少之一：密度，孔隙度，渗透率，磁性和电阻率，所述力学参数包括以下至少之一：泊松比、杨氏模量、拉梅常数、抗拉强度、抗张强度和纵横波速度。

进一步的，所述方法还包括：在基于所述岩石样本进行三轴应力实验的过程中，还生成与所述岩石样本对应的岩石破裂机制。

进一步的，所述方法还包括：根据所述震源机制，判定是否需要进行预警；若是，则通过与所述震源机制对应的预警机制进行预警。

进一步的，所述方法还包括：在构建所述目标关系模型的过程中，加入随机生成的模拟干扰信号。

第二方面，本发明提供的一种基于岩石特征的震源机制反演装置，其中，包括：采集单元，用于采集目标监测区域的微地震信号；预测单元，用于基于预先构建好的目标关系模型，预测与所述微地震信号对应的目标岩石特征；其中，所述目标关系模型为岩石特征和微地震信号之间的对应关系，所述目标岩石特征为所述目标监测区域内破裂事件发生的岩石特征；反演单元，用于基于所述目标岩石特征反演所述目标监测区域内破裂事件发生的震源机制。