微地震事件定位方法及装置

摘要

本发明提供了一种微地震事件定位方法及装置，该方法包括：获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息；根据射孔波形信息和方位角信息，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据；根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息。本发明首先计算微地震事件点相对于检波器的倾角数据，再根据将倾角数据和方位角数据进行微地震事件的定位，可以适应更大的观测井井斜，应对更加复杂的观测井情况。

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其是涉及一种微地震事件定位方法及装置。

背景技术

虽然近几年来，国内部分油田利用微地震监测技术进行裂缝或油藏的监测。但面对复杂多样的地质问题，现有技术仍有待进一步发展和提高。国内外虽有很多微地震监测研究成果，但由于技术原因，目前对于可适用于大斜度井的微地震深井监测定位方法少有研究。

发明内容

本发明提供了一种微地震事件定位方法及装置，可以适应更大的观测井井斜，应对更加复杂的观测井情况。

第一方面，本发明实施例提供了一种微地震事件定位方法，该方法包括：获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息；根据所述射孔波形信息和所述方位角信息，计算所述事件点相对于每个所述检波器的方位角数据和倾角数据；根据所述方位角数据和所述倾角数据生成所述事件点的位置信息。

第二方面，本发明实施例还提供一种微地震事件定位装置，该装置包括：获取模块，用于获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息；计算模块，用于根据所述射孔波形信息和所述方位角信息，计算所述事件点相对于每个所述检波器的方位角数据和倾角数据；定位模块，用于根据所述方位角数据和所述倾角数据生成所述事件点的位置信息。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述微地震事件定位方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述微地震事件定位方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种微地震事件定位方案，该方案首先获取各个检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息，之后，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据，最后，根据计算得到的方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息。本发明实施例首先计算微地震事件点相对于检波器的倾角数据，再根据将倾角数据和方位角数据进行微地震事件的定位，可以适应更大的观测井井斜，应对更加复杂的观测井情况。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的微地震事件定位方法流程图；

图2为本发明实施例提供的微地震事件方位角和倾角计算示意图；

图3为本发明实施例提供的定位流程示意图；

图4为本发明实施例提供的微地震事件定位装置结构框图；

图5为本发明实施例提供的计算机设备结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，为了获取目标井信息，例如，想要获取压力井的微地震事件点位置信息，通常采用在观测井中部署检波器，根据检波器测定压力井的事件点位置情况。生产上主要利用事件点和检波器的方位角及相对走时信息，来进行微地震深井监测定位。现有方法中，多将观测井近似为直井。如果遇到观测井井斜较大的情况，使用这种定位方式得到定位结果，容易产生较大的误差。随着石油工程技术及设备的不断进步，开采范围的逐渐缩小，采用非标准化观测井会成为一种可能。

基于此，本发明实施例提供的一种微地震事件定位方法及装置，能使微地震深井监测定位的适应性更强。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种微地震事件定位方法进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种微地震事件定位方法，参见图1所示的一种微地震事件定位方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S102，获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息。

在本发明实施例中，检波器可以布设在观测井中，可以在观测井中布设多个检波器，根据多个检波器对事件点进行定位。方位角信息是对检波器校正后得到的检波器的各个方向的角度信息及各个方向的能量大小等信息。对事件点进行射孔处理，可以得到事件点的射孔波形信息。

步骤S104，根据射孔波形信息和方位角信息，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据。

在本发明实施例中，在得到射孔波形信息和方位角信息之后，通过射孔波形信息和检波器的方位角信息，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据，得到多个方位角数据和多个倾角数据。

步骤S106，根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息。

在本发明实施例中，根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置坐标信息，在生成位置坐标信息的过程中，考虑事件点相对于检波器的倾角数据，可以缓解观测井井斜对定位结果的影响。

需要说的是，根据每个检波器的方位角数据和倾角数据都可以生成事件点的一个位置坐标，根据多个位置坐标，可以更准确的描述事件点的位置信息。

本发明实施例提供了一种微地震事件定位方案，该方案首先获取各个检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息，之后，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据，最后，根据计算得到的方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息。本发明实施例首先计算微地震事件点相对于检波器的倾角数据，再根据将倾角数据和方位角数据进行微地震事件的定位，可以适应更大的观测井井斜，应对更加复杂的观测井情况。

为了提升定位效率，根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息的步骤，具体可以按照如下步骤执行：

根据方位角数据和倾角数据，利用网格塌陷算法生成事件点的位置信息。

网格塌陷算法是提升定位效率的一种方式，可用于深井、地面、浅井等各种微地震监测方式。在本发明实施例中，网格塌陷算法是指，首先估计包含微地震事件的一个三维立体坐标范围，将此范围按等间距划分为多个规则节点，根据检波器坐标(x

与这些节点的纵、横波时差以及倾角和方位角对应，实际微地震监测数据也可以拾取得到纵、横波时差，计算得到微地震事件倾角和方位角(为方便，称这三者为实测值)。参见图3所示的定位流程示意图，逐个节点比较各节点理论值和实测值的匹配度，以匹配度最高者为更优节点，再以此更优节点为中心重建网格间距更小的三维立体网格，再次计算其中各节点走时和角度(包括方位角及倾角)的理论值进行匹配估算，如此逐步缩小三维搜索网格范围，直到搜索范围小于给定的精度。

以上步骤中，较为关键的是确定理论值和实测值匹配度的函数，这也是定位反演的目标函数，因此，根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息，可以按照如下步骤执行：

在本发明实施例中，利用网格塌陷算法根据如下公式生成事件点的坐标：

当理论值和计算值相等时目标函数Ψ值为零。定位计算相当于反演搜索某个节点的理论值使得目标函数Ψ取得最小值，该节点的坐标(x

需要说明的是，在本发明实施例中，当目标函数Ψ的值最接近于0的时候，认为该坐标值为最接近于真实位置的坐标。最终定位结果的精度，取决于划分的网格大小。

考虑到为了提高计算效率，获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息之前，还可以执行如下步骤：

确定事件点的射孔波形信息分别在检波器第一水平分量、第二水平分量以及垂直分量的大小和方向；将射孔波形信息分别在检波器第一水平分量、第二水平分量以及垂直分量的大小和方向作为检波器的方位角信息。

在本发明实施例中，需要预先对检波器进行校正，检波器可以为三分量检波器，利用射孔波形信息拾取初至波峰，采用最大能量法计算检波器方位角信息，得出检波器第一水平方向、第二水平方向以及垂直方向三个分量的方向和大小。

为了得到更准确的计算结果，根据射孔波形信息和方位角信息，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据，可以按照如下步骤执行：

根据射孔波形信息，利用最大能量准则计算事件点与第一水平分量的第一方位角；根据第一方位角和第二水平分量生成第三水平分量；根据第三水平分量和垂直分量，利用最大能量准则计算事件点相对于检波器的方位角数据和倾角数据。

在本发明实施例中，参见图2所示的微地震事件方位角和倾角计算示意图，根据事件点的波形信息，利用最大能量准则计算微地震事件与水平检波器的方位角D，其中，水平检波器是第一水平分量，方位角D为第一方位角，然后以此夹角做矢量，对第一水平分量和第二水平分量进行合成得到新的水平分量H，即第三水平分量，再利用这个新的水平分量和垂直分量再按最大能量准则计算得到微地震事件的倾角I，即事件点相对于检波器的倾角数据。

本发明实施例提供了一种微地震事件定位方法及装置，本发明通过增加事件点相对检波器的倾角，以倾角作为网络搜索定位算法中的一个考虑因素，来更加准确地识别事件点的位置。该方案包括根据射孔信息计算检波器方位角，利用事件点的波形信息及检波器方位角，计算事件点相对于每个检波器的方位角及倾角，使用网格塌陷算法进行微地震事件定位。针对目前通用的默认深井观测井为直井的情况，本发明提供的定位方法，加入了微地震事件点相对检波器的倾角，可以适应更大的观测井井斜，应对更加复杂的观测井情况。

本发明实施例还提供一种微地震事件定位装置，参见图4所示的微地震事件定位装置结构框图，该装置包括：

获取模块71，用于获取检波器的方位角信息和事件点的射孔波形信息；计算模块72，用于根据射孔波形信息和方位角信息，计算事件点相对于每个检波器的方位角数据和倾角数据；定位模块73，用于根据方位角数据和倾角数据生成事件点的位置信息。

在一个实施例中，定位模块，具体用于：根据方位角数据和倾角数据，利用网格塌陷算法生成事件点的位置信息。

在一个实施例中，定位模块，具体用于：利用网格塌陷算法根据如下公式生成事件点的坐标：

在一个实施例中，该装置还包括校正模块，具体用于：确定事件点的射孔波形信息分别在检波器第一水平分量、第二水平分量以及垂直分量的大小和方向；将射孔波形信息分别在检波器第一水平分量、第二水平分量以及垂直分量的大小和方向作为检波器的方位角信息。

在一个实施例中，计算模块，具体用于：根据射孔波形信息，利用最大能量准则计算事件点与第一水平分量的第一方位角；根据第一方位角和、第二水平分量生成第三水平分量；根据第三水平分量和垂直分量，利用最大能量准则计算事件点相对于检波器的方位角数据和倾角数据。

本发明实施例还提供一种计算机设备，参见图5所示的计算机设备结构示意框图，该计算机设备包括存储器81、处理器82，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述

本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述任一种方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。