RU2010103987A

RU2010103987A - Способы и системы для обработки микросейсмических данных

Info

Publication number: RU2010103987A
Application number: RU2010103987/28A
Authority: RU
Inventors: Скотт В. ЛИНИ (US); Скотт В. ЛИНИ
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl); Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2011-08-20
Also published as: WO2009007822A2; RU2457513C2; EP2171500B1; AU2008273868B2; AU2008273868A1; US9229124B2; US20090010104A1; EP2171500A2; CA2692947A1; WO2009007822A3; ATE522832T1

Abstract

1. Способ обработки микросейсмических данных, содержащий этапы, на которых: ! регистрируют трехкомпонентные микросейсмические данные волновых сигналов; ! определяют меру соответствия волновых сигналов в частотной области посредством ! построения в частотной области по меньшей мере одного функционала несоответствия амплитуд и кросс-фазного функционала между вступлениями; и ! оценивают параметры источника и/или параметры модели. ! 2. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором построение функционала несоответствия амплитуд содержит определение одной или нескольких функций источника в частотной области с использованием обращения времени. ! 3. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором обращение времени содержит обращение времени методом наименьших квадратов. ! 4. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором определение одной или нескольких функций источника содержит определение одной или нескольких из (1) одной функции источника для P-волны и двух функций источника для S-волны; (2) одной функции источника и по меньшей мере одной составляющей тензора момента источника; и (3) функций источника для каждой составляющей тензора момента источника. ! 5. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором определение одной или нескольких функций источника в частотной области с использованием обращения времени содержит использование анизотропной скоростной модели с неупругим поглощением (Q). ! 6. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором построение кросс-фазного функционала между вступлениями содержит построение функционала спектральной когере

Claims

1. Способ обработки микросейсмических данных, содержащий этапы, на которых:

регистрируют трехкомпонентные микросейсмические данные волновых сигналов;

определяют меру соответствия волновых сигналов в частотной области посредством

построения в частотной области по меньшей мере одного функционала несоответствия амплитуд и кросс-фазного функционала между вступлениями; и

оценивают параметры источника и/или параметры модели.

2. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором построение функционала несоответствия амплитуд содержит определение одной или нескольких функций источника в частотной области с использованием обращения времени.

3. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором обращение времени содержит обращение времени методом наименьших квадратов.

4. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором определение одной или нескольких функций источника содержит определение одной или нескольких из (1) одной функции источника для P-волны и двух функций источника для S-волны; (2) одной функции источника и по меньшей мере одной составляющей тензора момента источника; и (3) функций источника для каждой составляющей тензора момента источника.

5. Способ обработки микросейсмических данных по п.2, в котором определение одной или нескольких функций источника в частотной области с использованием обращения времени содержит использование анизотропной скоростной модели с неупругим поглощением (Q).

6. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором построение кросс-фазного функционала между вступлениями содержит построение функционала спектральной когерентности, усредненного по частоте.

7. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором дополнительно поворачивают данные о волновых сигналах к географической системе координат Восток, Север, Верх (ENU).

8. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором микросейсмические данные о волновых сигналах регистрируют множеством трехкомпонентных геофонов.

9. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, дополнительно содержащий совместную χ²-функцию правдоподобия, содержащую функционал несоответствия амплитуд и кросс-фазный функционал с многомерным априорным распределением вероятности; и максимизируют или выбирают функцию апостериорной вероятности, используя методы глобального поиска.

10. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором микросейсмические данные о волновых сигналах регистрируют во время операции гидравлического разрыва.

11. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором микросейсмические данные о волновых сигналах регистрируют во время операции перфорирования.

12. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором дополнительно определяют одну или несколько функций источника в частотной области, используя:

где d - данные о волновых сигналах, регистрируемые множеством трехкомпонентных геофонов на местах x;

ω - угловая частота;

k представляет волны трех различных типов (P, Sv, Sh);

j - индекс приемника;

u_k(ω) - функция перемещения источника для волны k-го типа;

S_kj - амплитуда излучения источника;

T_kj - суммарные потери при распространении волны по лучу;

G_kj - геометрическое расхождение;

t_kj - время вступления;

Q_kj - взвешенное по времени среднее гармоническое значений (изотропного) Q вдоль луча;

f_r - опорная частота для моделирования поглощения, обусловленного Q, частота, на которой нет дисперсии фазы; и

h _kj - вектор поляризации на приемнике.

13. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором функционал несоответствия амплитуд представляет собой:

где d - данные, регистрируемые сетью трехкомпонентных геофонов;

- данные, формируемые с использованием оцененных функций u_k(ω) источника;

ω - угловая частота;

N_ω - количество частот; и

.

14. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором кросс-фазный функционал между вступлениями представляет собой:

,

где SNR - отношение сигнал/помеха;

; и

р представляет фазу.

15. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором дополнительно образуют совместную функцию апостериорной вероятности вектора m модели, используя:

,

I - априорная информация о распределении модели;

и

,

где µ - ожидаемое значение;

σ - стандартное отклонение.

16. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, дополнительно содержащий этап формирования изображений отражающих границ между местом нахождения источника и приемниками, на котором:

определяют одну или несколько функций источника в частотной области, используя обращение времени;

осуществляют деконволюцию трехкомпонентных остаточных данных; и

осуществляют миграцию восстановленных из свертки остаточных данных, используя калиброванную скоростную модель для получения местоположений отражающих границ.

17. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором дополнительно калибруют скоростную модель, используя абсолютные времена вступлений, регистрируемые от взрыва при перфорировании.

18. Способ обработки микросейсмических данных по п.1, в котором дополнительно:

определяют совместную χ²-функцию правдоподобия на протяжении трехмерной (3D) карты для каждого временного окна данных, при этом χ²-функция правдоподобия содержит функционал несоответствия амплитуд и кросс-фазный функционал с многомерным априорным распределением вероятностей;

максимизируют или выбирают функцию апостериорной вероятности, используя методы глобального поиска для каждого временного окна данных; и

показывают трехмерную карту в виде кинофрагмента эволюции времени пространственного распределения когерентной, обращенной во времени сейсмической энергии.

19. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов, содержащий этапы, на которых:

регистрируют трехкомпонентные микросейсмические волновые сигналы;

оценивают местоположение источника, механизм действия источника и/или атрибуты источника.

20. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.19, в котором местоположение источника содержит триплет (x, y, z) для каждого события.

21. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.19, в котором механизм действия источника содержит: один или несколько параметров модели, параметры анизотропии, гладкость модели, наклон модели, масштабирование скорости и неупругое поглощение (Q).

22. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.21, в котором зависящие от глубины параметры анизотропии поступают из акустических измерений, при этом они задаются акустическими измерениями или задаются любым представителем меры объема глины.

23. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.21, в котором неупругое поглощение (Q) содержит одну или несколько Q_p, Q_s1 и Q_s2, где S1 и S2 однозначно связаны с Sv-волной и Sh-волной в поперечно-изотропной среде.

24. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.19, в котором атрибуты источника содержат одно или несколько из амплитуды, доминирующей частоты, угловой частоты и скалярного момента.

25. Способ получения параметров модели и источника на основании микросейсмических волновых сигналов по п.24, в котором амплитуда включает в себя отношение амплитуды Sh-волны к амплитуде P-волны.

26. Система для обработки микросейсмических данных, содержащая:

акустический прибор, содержащий по меньшей мере один трехкомпонентный геофон, установленный на нем;

компьютер в связи с акустическим прибором; и

набор инструкций, выполняемых компьютером, при выполнении которых:

регистрируются трехкомпонентные микросейсмические данные о волновых сигналах;

определяется мера соответствия волновых сигналов в частотной области, при этом

производят построение в частотной области по меньшей мере одного функционала несоответствия амплитуд и кросс-фазного функционала между вступлениями; и

27. Система для обработки микросейсмических данных по п.26, в которой по меньшей мере один трехкомпонентный геофон содержит множество трехкомпонентных геофонов.

28. Система для обработки микросейсмических данных по п.26, где система выполнена или предназначена для операций гидравлического разрыва.

29. Система для обработки микросейсмических данных по п.26, где система выполнена или предназначена для операций перфорирования.

30. Система для обработки микросейсмических данных по п.26, где система выполнена или предназначена для операций постоянного или пассивного мониторинга.

31. Система для обработки микросейсмических данных по п.26, где система выполнена или предназначена для межскважинных операций.