[发明专利]一种基于改进程函方程的微地震定位方法

说明书

本发明公开了一种基于改进程函方程的微地震定位方法，包括以下步骤：S1、将圈定的监测区域划分为二维离散网格，并在二维离散网格点上布设检波器；S2、依次将每个检波器作为新震源，采用球面波近似算法计算新震源附近网格点的走时；S3、根据步骤S2得到的新震源附近网格点的走时，采用多模板快速行进算法计算其余网格点的走时；S4、利用时间残差函数计算所有网格点走时的函数值，根据计算的函数值定位地震震源位置；本发明采用球面波近似算法计算新震源附近网格点的走时，同时采用多模板快速行进算法计算其余网格点的走时，降低了走时场在对角线方向以及新震源点附近的误差，提高了走时场的精确度，可以更加准确的定位微震震源位置。

技术领域

本发明涉及微地震定位领域，具体涉及一种基于改进程函方程的微地震定位方法。

背景技术

对于非常规油气藏的勘探开发，微地震监测技术是定量分析水力压裂油藏改造过程中裂缝发育情况的有效办法。

微地震事件反演定位是微地震监测中的核心问题。根据不同的反演理论，大体上可以将微地震的反演问题分为走时反演和能量反演两种类型。最早出现的微地震反演定位方法借鉴了天然地震中的定位方法，如Geiger定位法、三角定位法等。此类方法属于走时反演类方法，其主要原理是根据微地震事件在地层中传播的空间、时间关系，将微地震信号从震源到检波器的理论走时与实际观测走时之差作为目标函数，而求解震源位置与发震时刻。随后出现了基于能量叠加及类偏移方法的微地震震源定位方法，如网格搜索法、逆时偏移法等，该类方法避免了微地震事件的初至拾取，寻找叠加后能量最大值点作为微地震震源。

传统走时反演类方法所使用的射线追踪方法在地质模型强非均匀时会存在焦散、阴影区等问题，导致射线路径难以确定。通过数值求解程函方程的方法可以准确获得非均匀介质中的射线路径。目前常用来解程函方程的方法是快速行进法，但该方法计算出的走时场在斜对角方向以及源点附近误差较大。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于改进程函方程的微地震定位方法，解决传统射线追踪方法在地质强非均匀情况下存在阴影区的缺点，与快速行进算法解程函方程相比较，本发明提高了走时场的精确度，从而实现微地震信号的精确定位。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于改进程函方程的微地震定位方法，包括以下步骤：

S1、将圈定的监测区域划分为二维离散网格，并在二维离散网格点上布设检波器；

S2、依次将每个检波器作为新震源，采用球面波近似算法计算新震源附近网格点的走时；

S3、根据步骤S2得到的新震源附近网格点的走时，采用多模板快速行进算法计算其余网格点的走时；

S4、利用时间残差函数计算所有网格点走时的函数值，根据计算的函数值定位地震震源位置。

进一步的，步骤S1具体包括：

根据微地震监测任务，圈定待监测的区域，建立二维直角坐标系，以微地震事件平面投影到原点的距离作为横坐标，以微地震事件的深度作为纵坐标，将圈定的监测区域划分为二维离散网格，每个网格的大小为d，并在二维离散网格点上以竖井方式布设检波器。

进一步的，步骤S2具体包括：

S21、将检波器(x_k,z_k)作为新震源；