基于跟踪分量扫描的井中微地震定位方法

发布时间：2024-03-31 18:59

　　常规的井中微地震定位方法主要利用的是初至旅行时和偏振信息,如果信噪比较低则方法不再适用。理论研究表明,各检波器X分量和Y分量记录在其水平面内沿着任意方向可合成为一个新的向量,当该向量为质点振动的跟踪分量时,其能量最强且在各检波器间波形一致性最好。根据三分量微地震记录的这一性质,将地面微地震定位常用的叠加能量扫描方法引入井中微地震定位中,将检波器X和Y分量记录在水平面内沿着假想震源与检波器连线方向进行合成,对所有检波器的合成向量经时差校正后进行波形叠加计算能量值E₁,再计算各检波器合成向量的能量值并求和得到能量值E₂,以E₁+E₂作为目标函数,通过网格搜索方法得到累加能量最大的网格即为震源位置。该方法不需要拾取初至信息,通过模型数据和实际资料验证了该方法的定位精度和抗噪能力,可用于信噪比较低的井中微地震事件定位。

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【部分图文】：

图1质点位移的三分量分解示意图

式中β为Ph与x轴的夹角。三分量检波器记录到的质点位移分别对应Px、Py、Pz,而P又称为三分量记录的跟踪分量[17]。x和y分量合成的所有水平面向量中Ph能量最强[18]。

图2联合叠加能量定位方法流程

图2为本文方法计算单个网格点总叠加能量值的流程,依此遍历所有网格点后取最大能量值的网格点作为定位结果。2理论模型计算

图3正演模型及观测系统

本文定位方法的精度与设置的网格大小有关,网格越小定位精度越高,但计算量和内存需求要大幅增加。如果不考虑噪声、速度模型等其他影响因素,理论上可以将定位误差限制在网格间距的3/2倍以内。本文以实际震源位置为模型中心,三个方向的网格间距均为1m,网格模型长、宽、高分别设为300m....

图4正演模拟数据及其加噪记录

图3正演模型及观测系统图5为不同信噪比条件下计算的叠加能量E1、E2和E。从叠加能量切片上可看出:叠加能量E1随着网格的方位变化而变化,在指向震源的同一方向上不变;叠加能量E2随着网格深度和网格到震源的径向距离的变化而变化,与网格的方位无关;信噪比高于1/2时,总叠加能量E能够....

本文编号：3944362