微地震反演研究

目錄
前言
第1章 微地震研究概述 1
1.1 微地震的基本概念 1
1.2 微地震的形成 1
1.3 微地震研究的發(fā)展 2
1.4 微地震研究的意義與難點 4
第2章 微地震波的傳播與正演 8
2.1 微地震波傳播與正演計算概述 8
2.2 基于廣義反射透射系數(shù)矩陣方法的理論記錄正演 9
2.2.1 方法原理 9
2.2.2 地面和井中觀測的理論記錄的計算 13
2.3 基于三維彈性波各向異性介質(zhì)波動方程的理論波場正演 15
2.3.1 三維彈性波各向異性波動方程 17
2.3.2 各向異性介質(zhì)波動方程旋轉(zhuǎn)交錯網(wǎng)格有限差分 19
2.3.3 正演計算中地震矩張量震源模型 21
2.4 三維彈性波中的縱橫波波場 22
2.4.1 基于速度一應(yīng)力方程的縱橫波解耦波場分離公式 23
2.4.2 三維數(shù)值計算及對比分析 24
第3章 微地震事件的識別 30
3.1 微地震事件識別概述 30
3.2 基于觀測系統(tǒng)優(yōu)化的有效信號獲取 31
3.2.1 觀測系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計 32
3.2.2 并中觀測微地震事件初至預(yù)測 33
3.2.3 井中觀測微地震信號極化特征預(yù)測 35
3.3 低信噪比微地震事件的識別 39
3.3.1 時頻稀疏性分析方法 39
3.3.2 低信噪比微地震事件的恢復(fù) 41
3.4 基于POC分析方法的低信噪比微地震信號識別 44
3.4.1 POC方法原理 45
3.4.2 數(shù)值計算實例 46
第4章 微地震震源定位方法 50
4.1 微地震震源定位研究概述 50
4.2 干涉走時法微地震震源定位 52
4.2.1 干涉走時定位方法原理 52
4.2.2 干涉走時定位數(shù)值算例 56
4.3 干涉成像法微地震震源定位 59
4.3.1 干涉成像定位方法原理 59
4.3.2 干涉成像定位數(shù)值算例 60
4.4 頻率衰減補償法微地震震源定位 68
4.4.1 頻率衰減補償定位方法原理 68
4.4.2 地層品質(zhì)因子Q值的計算 70
4.4.3 頻率補償定位反演方法 70
4.5 反褶積偏移成像法微地震震源定位 71
4.5.1 反褶積偏移成像定位方法原理 71
4.5.2 反褶積偏移成像定位數(shù)值算例 74
第5章 微地震震源機制反演方法 77
5.1 微地震震源機制反演概述 77
5.2 微地震震源機制的求解 78
5.2.1 微地震震源的力學(xué)類型 79
5.2.2 微地震研究中常用的震源模型 79
5.3 不同震源模型之間的關(guān)系 83
5.3.1 翦切位錯震源模型與矩張量震源模型的關(guān)系 83
5.3.2 一般位錯震源模型與矩張量震源模型的關(guān)系 84
5.3.3 震源破裂參數(shù)的確定 86
5.4 一般位錯模型震源機制反演 87
5.4.1 一般位錯模型震源機制反演基本原理 87
5.4.2 一般位錯震源機制反演數(shù)值算例 88
5.5 地震矩張量模型震源機制反演 90
5.5.1 波形匹配震源機制反演方法原理 90
5.5.2 與震源機制反演同步的震源位置成像 91
5.5.3 波形匹配反演地震矩張量 92
5.5.4 三維模型震源機制反演數(shù)值算例 92
第6章 微地震多參數(shù)聯(lián)合反演方法 96
6.1 微地震多參數(shù)聯(lián)合反演概述 96
6.2 震源位置、發(fā)震時刻聯(lián)合反演方法 97
6.2.1 震源位置成像 98
6.2.2 發(fā)震時刻反演 103
6.2.3 震源位置與發(fā)震時刻聯(lián)合反演 104
6.2.4 數(shù)值算例 105
6.3 震源位置與速度模型聯(lián)合反演 110
6.3.1 方法原理 110
6.3.2 數(shù)值算例 111
6.4 震源位置與介質(zhì)各向異性參數(shù)聯(lián)合反演 115
6.4.1 VTI各向異性介質(zhì)控制方程 115
6.4.2 介質(zhì)各向異性參數(shù)反演方法 116
6.4.3 震源與介質(zhì)各向異性參數(shù)聯(lián)合反演方法 117
6.4.4 數(shù)值算例 118
第7章 微地震與巖石物理實驗 131
7.1 適用于微地震研究的巖石水力壓裂實驗方法 131
7.1.1 水力壓裂實驗設(shè)計 132
7.1.2 巖石樣品制備 134
7.1.3 水力壓裂實驗流程 136
7.1.4 巖石壓裂前后的CT成像 137
7.2 聲發(fā)射信號的預(yù)處理 142
7.3 聲發(fā)射事件的走位 144
7.3.1 聲發(fā)射事件定位可信度分析方法 144
7.3.2 聲發(fā)射事件定位與巖心CT圖像的對比 146
7.4 聲發(fā)射事件震源機制反演 152
7.4.1 聲發(fā)射事件的震源機制解 152
7.4.2 聲發(fā)射事件震源機制反演結(jié)果分析 153
7.4.3 聲發(fā)射事件震源機制反演結(jié)果驗證 156
7.4.4 不同類型聲發(fā)射事件震源機制反演偏差分析 159
第8章 微地震研究的應(yīng)用 168
8.1 震源多參數(shù)聯(lián)合反演的應(yīng)用實例 168
8.1.1 震源位置與發(fā)震時刻聯(lián)合反演的應(yīng)用 168
8.1.2 震源位置與速度模型聯(lián)合反演的應(yīng)用 170
8.2 地面微地震震源機制反演的應(yīng)用實例 176
8.2.1 一般位錯模型震源機制反演 176
8.2.2 矩張量模型震源機制反演 179
8.3 井中微地震震源機制反演的應(yīng)用實例 180
8.4 微地震震源參數(shù)的儲層解釋應(yīng)用實例 183
8.4.1 微地震震源參數(shù)的儲層解釋依據(jù) 184
8.4.2 微地震震源參數(shù)儲層解釋實例 185
參考文獻 190