联合遗传算法和Geiger算法反演微地震震源

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• 作者：李亭宋炜刘婧璇
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：油田地质 ; 微地震技术 ; 震源定位 ; 遗传算法 ; 盖革算法
• 作者单位：中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室 北京 102249
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi

摘要

微地震技术主要是监测油田在压裂过程中产生的微裂缝,并对其进行有效的定位和描述,然后实时指导压裂方案,进一步为油田增产提供技术服务与保障.与地震勘探相反,微地震监测的震源位置,发震时刻,震源强度等都是未知参数,其监测的首要任务就是确定震源的位置.研究证明,Geiger算法可以很好的收敛到真实震源的位置,但是算法需要比较准确的初始震源.因此,本文结合射线追踪方法,建立层状介质的时差方程,利用遗传算法直接求解非线性方程组,所得初始解已经进入Geiger算法的收敛范围内,然后利用基于层状介质的Geiger迭代定位算法,不断迭代计算,可以准确快速的收敛并准确的地进行微地震的定位. 利用射线追踪正演出射孔点到检波器在每一层介质中的传播距离和传播的时间,然后建立基于层状介质的非线性方程组,选取合适的目标函数,利用遗传算法反演出已知震源的位置,并作为Geiger算法的初始震源点; 由于遗传算法计算出来的初始震源点已经进入层状介质Geiger算法的收敛范围内,结合最小二乘法,只需要几次迭代便可精确求解震源坐标。 二维情况,理论模拟假设射孔点位置为(180.0,670.0),遗传算法计算结果为(174.0,662.0),经过20次迭代计算出的解为(179.4,670.8),78次迭代结果为(179.99,670.00)。三维情况,理论模拟假设射孔点位置为(23.0,42.0,687.0),反演计算出来的为(23.0,36.0,651.0),经过89迭代计算出的解为(22.99,36.00,687.37),精度很高,证明联合方法的合理性与正确性。