CN102928874B - 相对震级类比反演方法 - Google Patents

Abstract

公开一种相对震级类比反演方法，包括以下步骤：(a)对射孔资料进行去噪处理；(b)通过使用四维聚焦定位方法对地面微震资料和经过去噪处理的射孔资料进行聚焦计算，获取射孔资料的聚焦能量值和地面微震资料的聚焦能量值；(c)根据能量与振幅的关系求取射孔资料的有效波的平均振幅值和地面微震资料的有效波的平均振幅值；(d)基于射孔资料震级和射孔资料的有效波的平均振幅值计算震级修正参数；(e)基于震级修正参数和地面微震资料的有效波的平均振幅值计算地面微震资料震级。

Description

相对震级类比反演方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探微地震监测技术，更具体地讲，涉及一种基于射孔信号震级对比计算地面微震资料震级的相对震级类比反演方法。

背景技术

在微震资料处理中，通常需要求取微震事件的震级。对于井中接收的微地震资料和地面资料的射孔信号，能量相对较强，可以拾取有效信号计算震级。然而，对于地面接收的微震资料而言，有效信号的能量较弱，完全淹没于噪声之中，微震剖面的信噪比极低。这使得直接利用微震资料求取有效信号的振幅变得非常棘手，这也决定了常规震级计算方法已不适用于微震资料震级的求取。

因此，需要一种能够有效地确定信噪比较低的地面微震资料震级的方法。

发明内容

在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。

根据本发明的一方面，提供一种相对震级类比反演方法，包括以下步骤：(a)对射孔资料进行去噪处理；(b)通过使用四维聚焦定位方法对地面微震资料和经过去噪处理的射孔资料进行聚焦计算，获取射孔资料的聚焦能量值和地面微震资料的聚焦能量值；(c)根据能量与振幅的关系求取射孔资料的有效波的平均振幅值和地面微震资料的有效波的平均振幅值；(d)基于射孔资料震级和射孔资料的有效波的平均振幅值计算震级修正参数；(e)基于震级修正参数和地面微震资料的有效波的平均振幅值计算地面微震资料震级。

此外，在步骤(b)中，可基于以下等式来计算射孔资料的聚焦能量值和地面微震资料的聚焦能量值：

$E=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left|f_{i,j}\right|,$

其中，i表示道下标，j表示时窗内采样点下标，f_i，j表示射孔资料的有效波或地面微震资料的有效波在检波器上的振幅值。

此外，其中，在步骤(c)中，可基于以下等式来射孔资料的有效波的平均振幅值A₁和地面微震资料的有效波的平均振幅值A₂：

$A=\sqrt{E}/m,$

其中，m为道数，E为射孔资料的聚焦能量值E₁或地面微震资料的聚焦能量值E₂。

此外，射孔资料震级可以是W′＝0。

此外，可基于以下等式来确定射孔资料震级W′：

W′＝lg(A₁f)，

其中，A₁为射孔资料的有效波的平均振幅值，f为射孔资料的有效波的主频。

此外，在步骤(d)中，可基于以下等式来计算震级修正参数M：

W′＝lg(A₁)+M，

其中，W′为射孔资料震级，A₁为射孔资料的有效波的平均振幅值。

此外，在步骤(e)中，可基于以下等式来计算地面微震资料震级W：

W＝lg(A₂)+M，

其中，A₂为地面微震资料的有效波的平均振幅值，M为震级修正参数。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1示出根据本发明实施例的相对震级类比反演方法的流程图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1示出根据本发明实施例的相对震级类比反演方法的流程图。

在本实施例中，采用如下原始数据：采样点数为n道数为m的微震资料S_g(i，j)，其中，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n。

参照图1，在操作101，对射孔资料进行去噪处理，以获取信噪比较高的射孔资料。这里，可根据实际情况选择现有技术中的各种去噪方法来进行去噪处理。在操作102，通过使用四维聚焦定位方法对地面微震资料和经过去噪处理的射孔资料进行聚焦计算，获取射孔资料的聚焦能量值E₁和地面微震资料的聚焦能量值E₂。这里，可以基于以下等式来计算E₁和E₂：

$E=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left|f_{i,j}\right|,$

其中，i表示道下标，j表示时窗内采样点下标，f_i，j表示射孔资料的有效波(即，射孔资料的有效信号)或地面微震资料的有效波(即，地面微震资料的有效信号)在检波器上的振幅值。

接下来，在操作103，根据能量与振幅的关系求取射孔资料的有效波的平均振幅值A₁和地面微震资料的有效波的平均振幅值A₂。这里，可以基于以下等式来计算A₁和A₂：

$A=\sqrt{E}/m$

其中，m为道数，E为射孔资料的聚焦能量值E₁或地面微震资料的聚焦能量值E₂。

在操作104，确定射孔资料震级W′。W′可以通过现有技术的各种方法来获得。此外，还可定义射孔资料震级W′＝0。根据本发明实施例，可以基于以下等式来确定射孔资料震级W′：

W′＝lg(A₁f)，

其中，A₁为射孔资料的有效波的平均振幅值，f为射孔资料的有效波的主频。

在操作105，基于射孔资料震级W′和射孔资料的有效波的平均振幅值A₁计算震级修正参数M。具体地讲，可基于以下等式来计算震级修正参数M：

W′＝lg(A₁)+M。

其后，在操作106，基于震级修正参数M和地面微震资料的有效波的平均振幅值A₂计算地面微震资料震级W。根据本发明实施例，可基于以下等式来计算地面微震资料震级W：

W＝lg(A₂)+M。

这里，计算得到的地面微震资料震级W是相对于射孔资料震级的相对震级。

根据本发明实施例的相对震级类比反演方法可以在资料信噪比较低的情况下进行微震有效事件震级的计算，避免了传统震级计算方法要求有效信号、对资料信噪比要求较高等不足，满足工业化生产的需求。对于信噪比较低的地面微震资料震级计算具有广阔的应用前景。

虽然已经显示和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种相对震级类比反演方法，包括以下步骤：

(a)对射孔资料进行去噪处理；

(b)通过使用四维聚焦定位方法对地面微震资料和经过去噪处理的射孔资料进行聚焦计算，获取射孔资料的聚焦能量值和地面微震资料的聚焦能量值；

(c)根据能量与振幅的关系求取射孔资料的有效波的平均振幅值和地面微震资料的有效波的平均振幅值；

(d)基于射孔资料震级和射孔资料的有效波的平均振幅值计算震级修正参数；

(e)基于震级修正参数和地面微震资料的有效波的平均振幅值计算地面微震资料震级。

2.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，在步骤(b)中，基于以下等式来计算射孔资料的聚焦能量值和地面微震资料的聚焦能量值：

$E=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left|f_{i,j}\right|,$

其中，i表示道下标，j表示时窗内采样点下标，f_i，j表示射孔资料的有效波或地面微震资料的有效波在检波器上的振幅值。

3.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，在步骤(c)中，基于以下等式来计算射孔资料的有效波的平均振幅值A₁和地面微震资料的有效波的平均振幅值A₂：

$A=\sqrt{E}/m,$

其中，m为道数，E为射孔资料的聚焦能量值E₁或地面微震资料的聚焦能量值E₂。

4.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，射孔资料震级W′＝0。

5.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，基于以下等式来确定射孔资料震级W′：

W′＝lg(A₁f)，

其中，A₁为射孔资料的有效波的平均振幅值，f为射孔资料的有效波的主频。

6.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，在步骤(d)中，基于以下等式来计算震级修正参数M：

W′＝lg(A₁)+M，

其中，W′为射孔资料震级，A₁为射孔资料的有效波的平均振幅值。

7.根据权利要求1所述的相对震级类比反演方法，其中，在步骤(e)中，基于以下等式来计算地面微震资料震级W：

W＝lg(A₂)+M，

其中，A₂为地面微震资料的有效波的平均振幅值，M为震级修正参数。