本文關鍵詞：微地震監(jiān)測一維速度模型反演及微震偏移定位和成像研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在微地震監(jiān)測中,一個介于微地震事件和臺站之間的準確的地下速度模型的建立對于微地震事件的監(jiān)測起到了至關重要的作用。通常來說,射孔事件(Perforation Shot)被用于勘探區(qū)域地下速度模型的計算。然而,這些射孔事件的發(fā)震時刻往往是未知或者不準確的。為了減少不準確的到時信息帶來的速度模型估計的潛在誤差,我們發(fā)展了一個基于臺站對走時殘差來搜索最佳地下層狀速度模型的方法,而避免使用不準確的走時信息。臺站對走時殘差方法的另一個優(yōu)點在于射孔事件波形的互相關(Waveform Cross-correlation)信息可以用于計算更加精確的臺站對走時殘差,因為這些射孔事件在不同井中臺站上得到的波形記錄相似度很高。由于在反演一維速度模型時目標函數(shù)的非線性較強,我們引入了差分進化算法(Differential Evolution Algorithm, DE算法)來對最優(yōu)速度模型進行全局搜索。相比于網(wǎng)格搜索(Grid-search Method)算法,差分進化算法的計算效率更高。為了檢驗該方法,我們建立了一個以井下微地震監(jiān)測系統(tǒng)為背景的合成數(shù)據(jù)測試,并且該方法較好地還原了真實速度模型。同時,我們也將該算法應用于一個實際的非常規(guī)油氣資源開采項目中。相比于從聲波測井(Sonic Well Log)中得到的速度模型,利用該方法搜索到的速度模型對走時殘差的擬合更好,并且可以較好地對射孔事件進行重定位。獲得準確的速度模型的目的在于對水力壓裂(Hydraulic Fracturing)過程中的微地震事件進行定位。由于傳統(tǒng)的基于到時拾取的地震定位方法對拾取精度的要求較高,而對于微地震信號來說信噪比(Signal to Noise Ratio)通常較低,準確的震相到時拾取往往比較困難：并且,該方法由于需要對到時進行拾取,精確的人工拾取往往會比較緩慢,而自動拾取方法準確度又較低,因此利用該方法對微地震事件進行定位較為滯后,無法滿足實際生產(chǎn)中的實時要求。因此,我們引入了基于偏移的連續(xù)波形微地震實時定位,用以解決上述問題。同基于人工拾取的微地震定位結果相比,基于偏移的連續(xù)波形微地震定位結果有一定的符合性,可以用于微地震事件對于水力壓裂產(chǎn)生的裂縫的分布及發(fā)育進行刻畫從而指導生產(chǎn)。同時,該方法保證了對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的微地震事件進行實時監(jiān)測的可能性,便于根據(jù)實際情況對生產(chǎn)進行相應的調整,提高生產(chǎn)效率和保證人員安全。
【關鍵詞】：微地震監(jiān)測 水力壓裂 水平層狀一維速度模型 臺站對走時殘差 差分進化算法 偏移地震定位 TFI(Tomographic Fracture Imaging) 裂縫分布
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357;P315.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 一維速度模型反演12-13
• 1.3 基于偏移的地震定位方法13-15
• 第2章 水平層狀一維速度模型反演15-34
• 2.1 射孔事件走時信息的建立15-17
• 2.2 用于反演速度模型的全局優(yōu)化算法17-19
• 2.3 合成數(shù)據(jù)測試19-29
• 2.4 實際數(shù)據(jù)應用29-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第3章 基于偏移的微地震定位和連續(xù)波形疊加裂縫成像34-70
• 3.1 波形相似度34-35
• 3.2 TOMOGRAPHIC FRACTURE IMAGING(TFI)35-37
• 3.3 合成數(shù)據(jù)測試37-52
• 3.4 實際數(shù)據(jù)應用52-68
• 3.5 本章小結68-70
• 第4章 結論和展望70-73
• 4.1 結論70-71
• 4.2 研究展望71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果79

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本文編號：500899