一種高效率的微地震震源定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效率的微地震震源定位方法，應(yīng)用于微地震震源定位領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣井因增加產(chǎn)量的需要，進(jìn)行水力壓裂，當(dāng)水壓大于地層應(yīng)力時(shí)，地層會(huì)產(chǎn)生破 裂，進(jìn)而誘發(fā)微地震，產(chǎn)生地震波，主要是P波及S波，現(xiàn)有的微地震震源定位方法方案為四 維時(shí)空域上的小窗格的搜素技術(shù)，該技術(shù)需要在思維空間內(nèi)遍歷所有的搜素區(qū)域，搜素效 率低，同時(shí)該技術(shù)還依賴于小窗格的寬度，搜索精度不高，另外該技術(shù)依賴于機(jī)器硬件的配 置和小窗格的寬度，因此定位誤差偏大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)方案的缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種效率高、精度高、誤差小的高效率 的微地震震源定位方法。
[0004] 本發(fā)明公開(kāi)了一種高效率的微地震震源定位方法，具體步驟如下： 步驟一：在壓裂井附近的監(jiān)測(cè)井中，事先放置好多個(gè)可接收P、S波的檢波器，壓裂井微 地震產(chǎn)生的P、S波，以地層為介質(zhì)達(dá)到監(jiān)測(cè)井后，被檢波器收集起來(lái)； 步驟二：對(duì)檢波器進(jìn)行采樣，將P、S波模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別、顯示的數(shù)字信 號(hào)，記錄在二進(jìn)制文件中； 步驟三：使用地震波處理軟件主動(dòng)讀取這些二進(jìn)制文件，以獲取計(jì)算震源位置所必須 的P、S波數(shù)據(jù)，包括達(dá)到時(shí)間、振幅等參數(shù)，然后按照微地震震源定位算法，快速、高效計(jì)算 并確定破裂發(fā)生在壓裂井的位置。
[0005] 本發(fā)明所述的一種高效率的微地震震源定位方法中步驟三所述的微地震震源定 位算法具體如下： 對(duì)于目標(biāo)函數(shù) 可行域X為非空集合，目標(biāo)為找到
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高效率的微地震震源定位方法，其特征在于：具體步驟如下： 步驟一：在壓裂井附近的監(jiān)測(cè)井中，事先放置好多個(gè)可接收P、S波的檢波器，壓裂井微 地震產(chǎn)生的P、S波，W地層為介質(zhì)達(dá)到監(jiān)測(cè)井后，被檢波器收集起來(lái)； 步驟二：對(duì)檢波器進(jìn)行采樣，將P、S波模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別、顯示的數(shù)字信 號(hào)，記錄在二進(jìn)制文件中； 步驟H ;使用地震波處理軟件主動(dòng)讀取該些二進(jìn)制文件，W獲取計(jì)算震源位置所必須 的P、S波數(shù)據(jù)，包括達(dá)到時(shí)間、振幅等參數(shù)，然后按照微地震震源定位算法，快速、高效計(jì)算 并確定破裂發(fā)生在壓裂井的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率的微地震震源定位方法，其特征在于：步驟H所 述的微地震震源定位算法具體如下： 對(duì)于目標(biāo)函數(shù)/: 乂 ￡誇"^萬(wàn) 可行域X為非空集合，目標(biāo)為找到
其中 ; 具體說(shuō)明如下： (1) 初始化 輸入進(jìn)化參數(shù)：種群規(guī)模N，交叉概率化，交叉因子F G (0, 1)，進(jìn)化代數(shù)G，自變量的上 下界，在震源定位中，種群規(guī)模就是在初始化的震源位置解集合中解的個(gè)數(shù)，一般種群規(guī)模 設(shè)為20,交叉概率設(shè)為0. 9,交叉因子設(shè)為0. 5,進(jìn)化代數(shù)設(shè)為1000?2000 ; 隨機(jī)初始種群： x(o)= {義1(〇)=…=義Y(o)} 其中每一個(gè)X (0)代表一個(gè)初始化的震源位置解（x，y，z，t)包括H維空間坐標(biāo)和發(fā)震 時(shí)刻四個(gè)維度； (2) 評(píng)價(jià) 計(jì)算/林，(嘴 /(JT，(嘴根據(jù)震源位置解的參數(shù)，根據(jù)該個(gè)參數(shù)反推得各個(gè)檢波器上的波形的P波和 S波的初至到時(shí)，根據(jù)到時(shí)候的波形振幅值，得到關(guān)于該個(gè)位置解的一個(gè)評(píng)價(jià)值，評(píng)價(jià)值越 高，則說(shuō)明位置解越靠近真實(shí)的震源位置； (3) 繁殖重組 對(duì)種群中的每個(gè)個(gè)體A，隨機(jī)生成H個(gè)互不相同的隨機(jī)整數(shù)
隨機(jī)整數(shù) 其中n表示震源位置解的維度，在本方法中，n=4.

對(duì)震源位置解（X，y，z，t)中的每一個(gè)維度，根據(jù)上述策略產(chǎn)生子代，由X(0)產(chǎn)生X(l)， 后續(xù)W此類推； (4)選擇
對(duì)每一個(gè)子代，根據(jù)評(píng)價(jià)函數(shù)/(不{〇)，如產(chǎn)生的子代評(píng)價(jià)函數(shù)更優(yōu)，則用子代代替它 對(duì)應(yīng)的父代，如果子代評(píng)價(jià)函數(shù)并不更優(yōu)，則用父代直接繼承到子代； 如果JTiO + ：〇滿足終止條件(達(dá)到最大進(jìn)化代數(shù))就輸出具有最優(yōu)個(gè)體，如果不滿足 終止條件，就返回第二步，繼續(xù)評(píng)價(jià)并重組。

【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高效率的微地震震源定位方法，具體步驟如下：在壓裂井附近的監(jiān)測(cè)井中，事先放置好多個(gè)可接收P、S波的檢波器，壓裂井微地震產(chǎn)生的P、S波，以地層為介質(zhì)達(dá)到監(jiān)測(cè)井后，被檢波器收集起來(lái)；對(duì)檢波器進(jìn)行采樣，將P、S波模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別、顯示的數(shù)字信號(hào)，記錄在二進(jìn)制文件中；使用地震波處理軟件主動(dòng)讀取這些二進(jìn)制文件，以獲取計(jì)算震源位置所必須的P、S波數(shù)據(jù)，包括達(dá)到時(shí)間、振幅等參數(shù)，然后按照微地震震源定位算法，快速、高效計(jì)算并確定破裂發(fā)生在壓裂井的位置。本發(fā)明具有效率高、精度高、誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01V1-28, G01V1-40
【公開(kāi)號(hào)】CN104597504
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510047191
【發(fā)明人】荊陽(yáng)
【申請(qǐng)人】合肥微賽思能源技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日