水力压裂微地震震源定位与震源机制联合反演研究

传统地面微地震监测资料处理流程中通常先进行震源定位然后进行震源机制反演,这样做会将震源定位误差引入到震源机制反演中去;而采用同时离散位置与震源机制空间的反演方法由于搜索格点太多而影响计算效率。介绍了一种迭代的震源定位与震源机制联合反演方法,在迭代过程中利用P波初动震源机制反演结果校正定位的目标函数,校正定位后采用P波辐射花样约束反演震源机制。该方法在提高震源定位和震源机制反演精度的同时大大降低了计算量。理论模型和四川盆地某压裂井微地震地面监测应用结果表明,该方法在实际应用中稳定、可靠且高效。     

地震勘探震源的历史与发展

在地球物理勘探中，地震信号的激发源有爆炸震源和非爆炸震源两种。爆炸震源自20年代一直沿用至今，而非爆炸震源从最初的落重式震源发展到今天的可控震源，已成为较完善的机电一体化设备。它既可适应野外复杂地表、温度和环境对运载车辆的要求，又可解决不同地质构造对信号的要求，是一项成熟的地震勘探技术。还介绍了非爆炸震源的发展过程、可控震源的典型结构、原理及当前国际上流行的一些新技术、国产可控震源的发展状况等。     

微地震震源矢量反演

为了提高微地震定位的精度,利用观测的三分量数据,从震源的矩张量分析开始,研究了微地震震源矢量反演方法。主要包括:1利用简化的高斯束射线追踪方法进行微地震震源矢量场的格林函数正演;2改进了走时距离反演,将常规网格搜索方法改进为黄金分割网格搜索方法;3在对数域进行走时正演和反演迭代计算,提高了径向距离对走时的敏感性。通过分析震源矢量、地层响应矢量及检波器响应矢量特性,结合检波器三分量坐标系标定不准确问题,研究并提出了震源矢量、检波器方位角同时反演的策略。在反演过程中加入了同一个震源事件绝对方位角相等的约束条件,提高了反演结果的可靠性。通过模型和实际资料分析,验证了上述方法的正确性和有效性。     

震源周围地球化学各向异性

地震过程的活化作用强化了地球排泄流体的过程，表现在地球化学效应上(测量气体和水中的化学成分和同位素组分，油、气、水产量，其它效应等)。震源周围地球化学各向异性(在接近形成地震、地震一瞬间和地震后的情况下)，在从震源区排出各种形式能量影响情况下对岩石和流体系统进行测量。     

基于微地震裂缝参数反演的解释与应用研究

微地震监测技术是水力压裂中监测裂缝发育情况的有效地震方法,但在实际应用中仍存在诸多问题。为此,开展了地面微地震震源机制反演及裂缝解释技术在四川盆地页岩气藏勘探中的应用研究。根据地面观测的微地震数据,采用矩张量反演获得微地震事件的震源机制;基于震源机制结果计算微地震事件震级以及裂缝的地质参数;在统计的裂缝地质参数上解释裂缝发育情况,为油藏描述提供有效的信息。四川盆地页岩气实际资料的应用结果表明,研究区水平井的压裂设计合理,发育裂缝为高角度缝;根据统计的裂缝方位角度和实际的地下应力状况,建立了走滑型剪切裂缝模型;在裂缝模型上了解局部最大、最小水平应力方向,建议井布置方位在现有方位上调整为北偏西约10°。     

超临界二氧化碳震源在地震采集中的应用

超临界二氧化碳震源是一种环境友好型震源,具有激发后释放无残留,对环境影响较小等特点,十分适合作为地震勘探震源。本文简要介绍了二氧化碳震源的激发原理和时间控制原理、二维地震数据采集及其数据分析,介绍了二氧化碳震源的应用前景,为地球物理勘探人工震源提供了新的环境友好型震源选项。     

可控震源的发展状况

本文介绍了近几年中国石油东方地球物理公司的可控震源在国内外的应用情况,以及在国外可控震源施工中应用的新技术,包括可控震源DGPS应用技术、局域网和激发源驱动技术、交替扫描施工技术、滑动扫描施工技术、可控震源高保真地震数据采集技术（HFVS）等;分析预测了可控震源在未来地震勘探施工中的发展前景。     

用微地震信息识别油气储层

油气微地震分析（HyMAS）是一种完全非人工震源地震，它把地球本来存在的地震背景噪音作为产生油气显示信号的震源，利用了地震背景噪音谱因地质构造中有或没有充填油气而引起的不同特征。产生Hy-MAS信号的可能机理可以用简单的线性振荡模型构架来理解。被地球本来存在的地震背景噪音所激发的孔隙力学放大机理，由于孔隙中的液态油气、水和孔隙岩石物质，共振地增强低频地震信号，     

中国地球物理学会固体地球物理学术讨论会在石家庄举行

一九八五年十一月二十二日至二十四日在河北省石家庄举行了中国地球物理学会固体地球物理学术讨论会。中国地球物理学会理事长顾功叙主持了会议。讨论会收到99篇论文,内容涉及到地球物理学中的反演问题及层析成像、地球物理资料解释及岩石性质、震源物理、地震活动特征、地震波传播、地热及板块运动和地幔对流等方面。会     

利用单井微地震波形能量反演震源机制

微地震震源机制包含关于储层以及裂缝特征信息,对于评价水力压裂储层改造效果具有十分重要意义。在单井井中观测条件下,采用传统S/P波振幅比方法求解微地震震源机制,受观测方位角单一、张角有限的影响,效果往往不理想。本文探讨了微地震事件P、S波能量与裂缝破裂面参数之间的联系,发现微地震事件能量对裂缝破裂面参数较敏感。在已知震源位置及标量地震矩的前提下,采用微地震事件P、S波能量作为反演特征参数,利用加权K最近邻算法建立目标函数,反演求解微地震震源机制。模型测试表明,在监测数据不含噪声的情况下,使用该方法反演的震源机制解准确率高达97%;在有噪声情况下,当信噪比较高时,本文方法与S/P波振幅比方法效果相当,当信噪比较低时,本方法反演精度优于S/P波振幅比方法。将该方法应用于实际微地震监测资料,取得了较好的应用效果。     

可控震源技术发展与应用

地震勘探作为地球物理勘探的重要方法之一,广泛应用于油气勘探等领域。震源作为地震勘探的重要组成部分,直接影响勘探效果。可控震源是一种非破坏性震源,能够激发能量密度低且波形可控的正弦信号。首先阐述了可控震源勘探原理,然后重点介绍了可控震源主要技术发展,以及在陆地、海洋勘探方面的应用现状,最后结合当前地震勘探热点,展望了可控震源的未来发展趋势。可控震源地震勘探需要综合考虑震源自身性能、激发参数、应用场景等因素。可控震源畸变分析与抑制技术可在一定程度上改善可控震源自身性能,提高振动波形质量与基频出力。合理的震源激发参数可有效提高地震资料信噪比,一般需要结合实际施工环境与工程经验设定参数,并无适用所有地质条件的固定参数组合。目前可控震源应用场景多集中于野外勘探,未来可控震源地震勘探将向城市、海洋勘探领域加速拓展,这将促进震源类型的多样化发展。     

基于稀疏反演的同步震源地震数据分离方法

同步震源混合地震数据的有效分离方法是同步震源采集技术得到广泛应用的关键之一。为此,在时间随机抖动的混合采集框架下,提出了一种同步震源混合地震记录分离方法。首先将未混合的共炮点记录作为训练样本,基于字典学习,得到学习型字典;然后基于稀疏反演构造分离混合地震记录的反问题表达式,并将待分离记录基于学习型字典的稀疏表示作为约束项,利用交替迭代策略进行求解。复杂模型数据和实际资料算例表明,与基于局部离散余弦变换的稀疏反演结果相比,利用字典学习能够有效提高分离结果的精度,为后续的地震信号处理提供高质量的数据。     

地面与井中联合观测的微地震定位和速度结构同时反演

为解决速度模型估计不准带来的微地震定位误差,本文推导了旅行时关于层速度、层界面深度及震源参数的偏导数,利用最短路径算法计算射线路径和旅行时,结合共轭梯度法求解带约束的阻尼最小二乘问题,发展了一种利用微地震初至旅行时数据同时进行速度结构反演和微地震定位的方法。数值模拟实验表明,该算法能够有效反演地下介质的速度结构（层速度和层界面深度）并进行微地震定位,且方法对随机噪声不敏感。     

可控震源非线性扫描采集及参数设计

可控震源非线性扫描是高频地震勘探的一种手段。但是,由于以往使用的非线性扫描对高频地震信息的补偿,没有考虑地下介质结构衰减量的横向变化和震源与大地耦合响应的影响,以致使所获得的地震资料往往不够理想。为此,本文根据测区内主要目的层的不同埋深及近地表地层特征进行分区,然后分别求取吸收衰减量和振动耦合衰减量,再根据衰减量总和及噪音性质,从期望的扫描频宽出发,分区计算出相应的补偿系数,对高频地震信息进行补偿。本文还就与可控震源非线性扫描长度和震源台数,振动次数及低频端扫描速率、扫描频宽等参数的选择与计算方法作了比较详细的介绍。     

低频可控震源技术动态

<正>近日,由东方地球物理公司地震队使用低频可控震源实施的准葛尔盆地高密度3D地震采集试验及柴达木盆地高密度宽线采集试验取得成功。这标志着由东方地球物理公司自主研发的低频可控震源技术将使东方地球物理公司率先成为全球能进行规模化低频地震勘探的先行者。从2013年开始,东方物探先后在国外环里海项目、新疆准葛尔盆地腹部滴南8井区、青海柴达木盆地的     

一种基于波动方程迭代反演的平缆鬼波压制新方法

随着油气勘探开发难度的增加,宽频地震资料越来越受到重视。鬼波是制约海上宽频地震资料的主要因素,鬼波的有效压制是海上获取宽频地震资料的主要途径之一。提出了一种基于波动理论的平缆鬼波压制新方法,利用鬼波是有效波向上传播经过海平面反射继续向下传播被电缆所接收的关系,通过波动方程反问题的求解,实现电缆鬼波的压制;根据互易原理,该方法同时可用于震源鬼波的压制。理论模型测试与实际资料应用结果表明,该方法可以有效压制平缆的电缆鬼波与震源鬼波,有效拓宽地震资料的频带范围,分辨率得到了明显提高,有利于地震资料的反演与解释。     

DSS系统与MV2-0 DGPS的联机和应用

DSS系统即地震数字化系统,是东方地球物理公司自主研发的一套集施工任务分配、质量监控、可控震源导航为一体的成套系统。DSS的技术优势在无线节点记录技术(GSR)项目尤为明显,可根据实际生产进度实时调整各组可控震源任务量,能够灵活地做好生产的协调与指挥;实时监控可控震源QC数据及搬点质量;直观而精确度高的导航功能。实现这些功能的最关键点在于DSS与DGPS的联机和应用。     

叠前地震资料的广义线性反演

广义线性反演是地震资料反演中经常采用的方法之一。这一方法要求反复计算雅可比矩阵。而雅可比矩阵的形成依赖于所采用的地球物理模型和制造人工合成记录所用的数学公式。对于声学层状介质来说，由点震源激发的地震波的传播问题可有解析解。在该问题的反演中，基于这一解析解可得到计算雅可比矩阵的递推公式，从而简化了计算程序，节省了时间。对于模型数据来说，用广义线性反演可以改进平面波延拓反演的结果。特别是较大地提高了反演密度的精度。但是，对于实际地震资料，或加有噪音的模型数据，反演就极难成功。     

用地球物理方法测绘蒸汽驱和水驱油藏动态图

在过去的５年里,我们已利用高分辨率地球物理方法（井间地震和电磁波ＥＭ以及无震源技术（Ｄ ＳａｎＪｏａｑｕｉｎ山谷绘制油藏特征图以及用来监测二次开采中的变化。这两种技术提供了相互补充的信息。地震数据展示储藏结构,而ＥＭ测量对一孔隙充体分布更敏感。     

微地震矩张量反演方法及其应用

微地震资料的解释通常是以微地震事件的空间分布为基础,结合地震、地质等资料对储层改造效果进行定性解释,但难以对岩石破裂属性进行定量分析。本文通过矩张量反演方法试验,模拟数据噪声分析测试了反演方法的适用性和稳定性。以储层改造中微地震监测实际数据为例,通过微地震事件的定位及全矩张量震源参数反演,定量分析了微地震事件的破裂属性(走向角、倾向角、滑动角),破裂类型各向同性(ISO)分量、双力偶(DC)分量和补偿线性偶极子(CLVD)分量;分析人工造缝过程中岩石破裂的震源类型、储层物性和储层改造施工参数之间的关联参数,更合理地提出优化储层改造施工方案。