获取微地震的震源点的方法及装置

摘要

本发明提供一种获取微地震的震源点的方法及装置。所述方法包括：(a)获取采集的微地震的地震数据；(b)根据获取的地震数据提取速度场信息；(c)根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场；(d)根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。

权利要求

1.一种获取微地震的震源点的方法，包括：

(a)获取采集的微地震的地震数据；

(b)根据获取的地震数据提取速度场信息；

(c)根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场；

(d)根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)包括：(d1)根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场；

(d2)根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用下面的公式获取微地震的震源点：其中， 为微地震的能量分布， 为获取的反传纵波波场， 为获取的反传横波波场， 表示预定三维坐标系中的点的坐标向量，t为反传时间，k为衰减系数，Δt为通过纵波波场和横波波场得到的纵波与横波传播到 所对应的点的时间差，其中，使得 最大时的 所对应的点为震源点。

3.如权利要求2所述的方法，步骤(d2)还包括：根据微地震的能量分布 绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得 最大时的 所对应的点。

4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括：根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。

5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括：根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

6.一种获取微地震的震源点的装置，包括：

数据获取单元，获取采集的微地震的地震数据；

速度场获取单元，根据获取的地震数据提取速度场信息；

反传单元，根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场；

震源点获取单元，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。

7.如权利要求6所述的装置，其中，震源点获取单元包括：波场获取器，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场；

震源点获取器，根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用下面的公式获取微地震的震源点：其中， 为微地震的能量分布， 为获取的反传纵波波场， 为获取的反传横波波场，表示预定三维坐标系中的点的坐标向量，t为反传时间，k为衰减系数，Δt为通过纵波波场和横波波场得到的纵波与横波传播到 所对应的点的时间差，其中，使得 最大时的 所对应的点为震源点。

8.如权利要求7所述的装置，震源点获取器还根据微地震的能量分布 绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得 最大时的 所对应的点。

9.如权利要求6所述的装置，其中，速度场获取单元根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。

10.如权利要求6所述的装置，其中，反传单元根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

说明书

获取微地震的震源点的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及地震数据的处理领域，更具体地讲，涉及一种获取微地震的震源点的方法及装置。

背景技术

[0002] 微地震监测在油气的勘探和开发阶段起着举足轻重的作用。而微地震的震源点的获取是微地震监测的基本问题，是利用微地震数据进一步反演压裂参数、进而研究岩石的压裂机制的基础。随着油气勘探的区域正在逐步向复杂介质区域发展，对获取的微地震的震源点的准确性有了更高的要求。

[0003] 通常获取微地震的震源点的方法为基于射线理论获取微地震的震源点。然而，基于射线理论获取微地震的震源点的方法需要人工拾取初至，在复杂介质区域，当微地震的地震记录的信噪比低或者地震记录上同时存在多个同时发生的微地震事件时，往往会导致人工拾取的初至不准确，从而导致基于射线理论获取的微地震的震源点不准确。

[0004] 因此，需要一种获取微地震的震源点的方法，来克服人工拾取初至导致的获取的震源点不准确的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种获取微地震的震源点的方法及装置，从而可提高获取微地震的震源点的准确性。

[0006] 本发明的一方面提供一种获取微地震的震源点的方法，包括：(a)获取采集的微地震的地震数据；(b)根据获取的地震数据提取速度场信息；(c)根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场；(d)根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。

[0007] 可选地，步骤(d)包括：(d1)根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场；(d2)根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用下面的公式获取微地震的震源点：

[0008] 其中， 为微地震的能量分布， 为获取的反传纵波波场， 为获取的反传横波波场，表示预定三维坐标系中的点的坐标向量，t为反传时间，k为衰减系数，Δt为通过纵波波场和横波波场得到的纵波与横波传播到 所对应的点的时间差，其中，使得 最大时的 所对应的点为震源点。

[0009] 可选地，步骤(d2)还包括：根据微地震的能量分布 绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得 最大时的 所对应的点。

[0010] 可选地，步骤(b)包括：根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。

[0011] 可选地，步骤(c)包括：根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0012] 本发明的另一方面提供一种获取微地震的震源点的装置，包括：数据获取单元，获取采集的微地震的地震数据；速度场获取单元，根据获取的地震数据提取速度场信息；反传单元，根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场；震源点获取单元，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。

[0013] 可选地，震源点获取单元包括：波场获取器，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场；震源点获取器，根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用下面的公式获取微地震的震源点：其中， 为微地震的能量分布， 为获取的反传
纵波波场， 获取的反传横波波场，表示预定三维坐标系中的点的坐标向量，t为反传时间，k为衰减系数，Δt为通过纵波波场和横波波场得到的纵波与横波传播到 所对应的点的时间差，其中，使得 最大时的 所对应的点为震源点。

[0014] 可选地，震源点获取器还根据微地震的能量分布 绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得 最大时的 所对应的点。

[0015] 可选地，速度场获取单元根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。

[0016] 可选地，反传单元根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0017] 在根据本发明的获取微地震的震源点的方法及装置中，可根据微地震的地震记录直接获取微地震的震源点，不需要人工拾取初至，从而提高了获取微地震的震源点的准确性，并且，可同时获取多个微地震的震源点。

附图说明

[0018] 通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

[0019] 图1示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的方法的流程图。

[0020] 图2示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的方法中获取震源点步骤的流程图。

[0021] 图3示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的装置的框图。

[0022] 图4示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的装置中震源点获取单元的框图。

具体实施方式

[0023] 现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。

[0024] 图1示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的方法的流程图。

[0025] 在步骤S10，获取采集的微地震的地震数据。

[0026] 作为示例，获取的地震数据可为单次采集得到的地震数据，也可为多次采集而得到的地震数据。

[0027] 在步骤S20，根据获取的地震数据提取速度场信息。

[0028] 具体地说，可根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。例如，可预先存储不同区域的速度场信息，当获取到地震数据时，根据地震数据的采集区域提取存储的与采集区域相应的速度场信息。

[0029] 具体地说，当获取的地震数据为单次采集得到的地震数据时，可提取单次采集的采集区域相应的速度场信息；当获取的地震数据为多次采集的地震数据时，可分别提取与每次采集的采集区域相应的速度场信息。

[0030] 在步骤S30，根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0031] 作为示例，可根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。例如，可利用微地震波场反传技术反传出单个微地震的反传纵波波场和反传横波波场，或者，可利用微地震波场反传技术反传出多个微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0032] 这里，反传纵波波场和反传横波波场所分别对应的反传纵波和反传横波不同于微地震在地下传播时产生的纵波和横波。例如，假设微地震发生的时间为t0，在采集区域采集到微地震的地震数据的时间为t1，那么，在t0和t1时间内的任意时间点t2，可在采集区域所覆盖的地下任意一点A处采集到的纵波和横波分别为反传纵波和反传横波。应该理解，微地震在地下传播时产生的纵波和横波传播到A点的时间点不是t2，并且，微地震在地下传播时产生的纵波和横波传播到A点的时间点也不是同一个时间点。

[0033] 在步骤S40，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。这里，可利用获取的反传纵波波场和反传横波波场的能量及传播时间获取微地震的震源点。

[0034] 图2示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的方法中获取震源点步骤的流程图。

[0035] 在步骤S41，根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场。这里，可通过反传纵波波场和反传横波波场以及采集区域的速度场信息，得到微地震在地下传播时产生的纵波的纵波波场和横波的横波波场。

[0036] 在步骤S42，根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用下面的公式(1)获取微地震的震源点：

[0037]

[0038] 其中， 为微地震的能量分布 为获取的反传纵波波场， 为获取的反传横波波场，表示预定三维坐标系中的点的坐标向量，t为反传时间，k为衰减系数，Δt为通过纵波波场和横波波场得到的纵波与横波传播到 所对应的点的时间差(应该理解，由于纵波波场和横波波场均为关于 和t的函数，假设纵波与横波传播到 所对应的点的时间分别为t3和t4，那么，Δt＝t3-t4)。例如，三维坐标系的x轴和y轴均在采集区域所在的平面内，z轴在与采集区域所在的平面垂直的平面内。

[0039] 这里，由于在微地震在地下传播的过程中伴随着能量的衰减，因此，在微地震的震源点处能量最大。即，公式(1)中使得 最大时的 所对应的点为震源点。

[0040] 作为示例，为了得到使得 最大时的 所对应的点，可根据微地震的能量分布绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得 最大时的所对应的点。

[0041] 在根据本发明的获取微地震的震源点的方法中，可根据微地震的地震记录直接获取微地震的震源点，不需要人工拾取初至，从而提高了获取微地震的震源点的准确性，并且，可同时获取多个微地震的震源点。

[0042] 图3示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的装置的框图。

[0043] 如图3所示，根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的装置包括：数据获取单元10、速度场获取单元20、反传单元30、震源点获取单元40。

[0044] 具体地说，数据获取单元10用于获取采集的微地震的地震数据。

[0045] 作为示例，获取的地震数据可为单次采集得到的地震数据，也可为多次采集而得到的地震数据。

[0046] 速度场获取单元20用于根据获取的地震数据提取速度场信息。

[0047] 具体地说，可根据获取的地震数据的采集区域提取所述采集区域的速度场信息。例如，可预先存储不同区域的速度场信息，当获取到地震数据时，根据地震数据的采集区域提取存储的与采集区域相应的速度场信息。

[0048] 具体地说，当获取的地震数据为单次采集得到的地震数据时，可提取单次采集的采集区域相应的速度场信息；当获取的地震数据为多次采集的地震数据时，可分别提取与每次采集的采集区域相应的速度场信息。

[0049] 反传单元30用于根据获取的地震数据和提取的速度场信息获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0050] 作为示例，可根据获取的地震数据和提取的速度场信息利用微地震波场反传技术获取微地震的反传纵波波场和反传横波波场。例如，可利用微地震波场反传技术反传出单个微地震的反传纵波波场和反传横波波场，或者，可利用微地震波场反传技术反传出多个微地震的反传纵波波场和反传横波波场。

[0051] 这里，反传纵波波场和反传横波波场所分别对应的反传纵波和反传横波不同于微地震在地下传播时产生的纵波和横波。例如，假设微地震发生的时间为t0，在采集区域采集到微地震的地震数据的时间为t1，那么，在t0和t1时间内的任意时间点t2，可在采集区域所覆盖的地下任意一点A处采集到的纵波和横波分别为反传纵波和反传横波。应该理解，微地震在地下传播时产生的纵波和横波传播到A点的时间点不是t2，并且，微地震在地下传播时产生的纵波和横波传播到A点的时间点也不是同一个时间点。

[0052] 震源点获取单元40用于根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的震源点。这里，可利用获取的反传纵波波场和反传横波波场的能量及传播时间获取微地震的震源点。

[0053] 图4示出根据本发明的示例性实施例的获取微地震的震源点的装置中震源点获取单元40的框图。

[0054] 如图4所示，震源点获取单元40包括：波场获取器41、震源点获取器42。

[0055] 具体地说，波场获取器41用于根据获取的反传纵波波场和反传横波波场获取微地震的纵波波场和横波波场。这里，可通过反传纵波波场和反传横波波场以及采集区域的速度场信息，得到微地震在地下传播时产生的纵波的纵波波场和横波的横波波场。

[0056] 震源点获取器42用于根据获取的反传纵波波场、反传横波波场、纵波波场和横波波场利用公式(1)获取微地震的震源点。

[0057] 作为示例，为了得到使得公式(1)中 最大时的 所对应的点，可根据微地震的能量分布 绘制微地震的能量分布图，在能量分布图中获取能量最高的点作为使得最大时的 所对应的点。

[0058] 在根据本发明的获取微地震的震源点的装置中，可根据微地震的地震记录直接获取微地震的震源点，不需要人工拾取初至，从而提高了获取微地震的震源点的准确性，并且，可同时获取多个微地震的震源点。

[0059] 此外，根据本发明的示例性实施例的上述方法可以被实现为计算机程序，从而当运行该程序时，实现上述方法。根据本发明的示例性实施例的上述装置中的各个单元可被实现硬件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

[0060] 尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。