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利用区域尺度双差层析成像方法,使用2009年1月至2017年2月的近震资料,对青藏高原东北缘及其邻区内记录到的地震事件进行震源位置和三维速度结构的联合反演.重新定位后震源空间位置得到明显改善,浅层的地震波速与地形和沉积层厚度对应较好,研究区地震主要发生在河西走廊过渡带的低泊松比区域.本文将研究区分为五个区域并分别对其层析成像结果进行了讨论,结果显示研究区不同地块之间地壳结构变化明显,地壳物质整体呈酸性,青藏高原东北缘地壳增厚可能主要发生在中下地壳. 相似文献
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利用区域双差层析成像方法,基于2008年10月—2018年6月近震资料,对晋冀豫交界地区记录到的地震事件进行震源位置与P波、S波三维速度结构的联合反演。重新定位后,地震空间位置得到明显改善,浅部的速度结构与地形及沉积层厚度对应较好,研究区内控制性断裂和地震多分布在太行山隆起区的高、低速变化梯级带上。对比分析研究区内不同构造单元及同一构造单元不同深度的P、S波速度异常特征及其与中小地震和历史强震的分布关系,结合研究区内历史强震和现今中、小震分析发震构造及深部孕震环境,为该区未来强震危险区判定提供科学依据。 相似文献
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精确的地震位置对于地震活动性、地震层析成像和地壳应力场反演具有相当重要的意义,对于地震速报也具有重要的应用价值。将观测到时的不确定性、台站高程、地震震源深度进行约束的同时,根据反演理论给出了地震震源位置精确估计和误差估计的方法。该算法联合考虑Pg波、Sg波、Pn波和Sn波的到时进行反演,数据量的增加可以增强地震位置的准确性,并可同时应用于地方震和区域地震。采用模拟数据对该地震定位算法进行检验发现,该算法在观测数据的不确定性不等时明显优于其他方法。将该算法应用于四川地区2001-2008年间的地震定位,得到的地震位置更加符合地震的丛集性并集中于断裂带附近。这些结果为四川地区的地震活动性、断层构造以及地震层析成像研究打下了基础,并且为汶川地震之前的地震活动前兆研究也提供了有益帮助。 相似文献
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利用华北遥测台网和首都圈数字地震台网112个台站记录到的1993—2004年发生在首都圈地区3983次地震的P波绝对到时资料和相对到时资料,采用双差地震层析成像方法联合反演首都圈地区的地震震源参数,给出了2809次地震的重新定位结果.经地震重新定位后,P波绝对走时均方根残差由初始的1.2s降为0.3s,定位精度有了非常显著的提高.重新定位后的地震震中更集中分布在断层带地区,条带状更为清晰.在唐山地区的唐山—大城断裂带,地震主要集中在断裂带内,两侧的地震比较稀少.从重新定位后的震中分布可以看出,研究区域内的地震活动带呈现更明显的北北东向和北西西向的条带状分布,说明这两组方向的断裂最为活跃.用双差地震层析成像方法得到的唐山地区的地震震源位置,沿北东方向剖面在深度上呈现明显的3个小震群的特点,震源最大深度为25km.唐山地区地震重新定位结果的对比性研究表明,双差层析成像方法得到的震源参数的精度高于常规地震层析成像方法和双差法. 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(3)
微地震震源机制解包含储层及裂缝特征信息,对于地质力学建模和水力压裂储层评价都有十分重要意义.然而,目前微地震震源机制类型仍存在争议,该方面的基础实验仍需要进一步的研究.本文针对花岗岩和页岩两类岩石,开展了水力压裂微地震实验研究.在实验进行前,分析了实验条件和数据采集方式.根据实验室测定的岩石物性参数和各级检波器微震事件的P波初动信息等,利用射线追踪进行微震事件的反演定位.定位的结果同岩石CT扫描观测到的裂缝有较高吻合度.利用微震事件在各级检波器处的P波初动极性及检波器在岩石表面的位置信息,进行微地震事件的震源机制反演,得出了水力压裂实验下微地震震源机制以剪切型占优的结论.结合微地震事件定位结果,震源机制反演结果和岩石CT扫描裂缝结果等,进行对比和分析,得出了一些新的结论和认识,为今后的实际微地震监测裂缝解释提供指导意见. 相似文献
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对于非常规油气开发,水力压裂监控的效果取决于对微地震事件的分析、解释.准确的微地震震源位置是关乎施工成败的重要因素.微地震震源位置的准确性与多个参数相关,其不仅依赖于微地震事件的激发时间,同时也依赖于储层介质参数信息,因此进行微地震震源位置、震源时间、储层介质参数的联合反演尤为重要.页岩气储层通常表现出较强的各向异性,... 相似文献
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2013年4月20日四川芦山发生7.0级地震.本文运用反投影远震P波的方法研究了中心频率为1 Hz的芦山地震震源破裂特征.研究结果显示2013年芦山7.0级地震破裂长度约为20 km,震源破裂时间约为26 s.本文认为在芦山地震的开始阶段(0~4 s)震源的破裂是向震中位置两侧进行的.而芦山地震破裂的第二阶段(5~26 s)是单侧破裂.芦山地震最大能量释放区域位于震中以北.本文对比了运用相同方法研究的发生在同一断裂带上的2008年汶川地震震源破裂特征.发现2013年芦山地震和2008年汶川地震有三点相似之处,即,破裂主要沿北东走向的龙门山断裂带发展;最大能量释放区域没有位于震中;能量都是通过多次子事件来释放的,且第二次能量释放是最大能量释放.对比两次地震破裂区域,可以看出芦山地震的破裂区域是在2008年汶川地震破裂区域的西南端发展的.两次地震的破裂区域占了整个龙门山断裂带的三分之二. 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(6)
快速、精确地进行震源定位是地震学的基础性研究课题之一.为了满足目前相关地震工作的需要,找到一种与实际情况相适应的有效震源定位方法具有切实意义.本文研究了干涉成像方法,根据地下介质构造以及对应传播速度,利用干涉的方法对震源位置进行成像.这种算法对地震记录的要求较低,不需要精确的初至时间,适应于多震源延时激发且信噪比较低的微震定位.基于二维干涉定位我们得到了三维干涉定位方法,确定了对应的成像理论.首先在二维水平层状介质模型中测试,定位结果趋近模拟位置.之后建立了三维均匀介质模型,进行三维弹性波场的数值模拟,对接收到的数据进行互相关运算,利用结果进行干涉成像,可以得到较为精确的水平位置,再结合二维模型中的方法确定深度,定位结果与模拟震源相符.最后根据三维模型下的微震数据同时定位出多个微震震源,证实了算法在微震定位中切实有效. 相似文献
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速度结构反演可提供与震源区介质及地震发生位置等有关的重要信息,为了解地震形成机理及发震环境提供重要依据。文中采用双差层析成像方法,对乳山台阵2014年5月7日—2016年12月31日期间有6个以上台站记录到的地震事件进行重新定位,并反演其震源区P波三维速度结构。1 410次乳山台阵记录的ML 1. 0地震经双差定位后获得1 376次精确定位结果,震中呈NWW-SEE向展布,走向SEE,倾向SW,形成长约3km、宽约1km的地震密集带;速度结构显示震源区附近存在3个速度明显不同的区域,余震活动主要发生在3个区域的交会位置,偏高速体一侧;综合考虑震中展布与高、低速体及不同性质岩体间的位置关系、区域地质构造等因素,推测震中展布位置应为2种不同岩体的界线,在高速体与低速体过渡带之间可能存在1条隐伏断裂。 相似文献
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We propose a new method for inverting source function of microseismic event induced in mining. The observed data from microseismic monitoring during mining are represented by a wave equation in a spherical coordinate system and then the data are transformed from the time-space domain to the time-slowness domain based on tomographic principle, from whichwe can obtain the signals related to the source in the time-slowness domain. Through analyzing the relationship between the signal located at the maximum energy and the source function, we derive the tomographic equations to compute the source function from the signals and to calculate the effective radiated energy based on the source function. Moreover, we fit the real amplitude spectrum of the source function computed from the observed data into the ?? ?2 model based on the least squares principle and determine the zero-frequency level spectrum and the corner frequency, finally, the source rupture radius of the event is calculated and The synthetic and field examples demonstrate that the proposed tomographic inversion methods are reliable and efficient 相似文献
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由于地面微地震监测台站布设在地表,会受到地表起伏、低降速带厚度和速度变化的影响,降低了微地震事件的识别准确度和定位精度,限制了地面微地震监测技术在复杂地表地区的应用.因此,将三维地震勘探技术的思路引入到地面微地震监测中,提出了三维地震与地面微地震联合校正方法,将油气勘探和开发技术更加紧密地结合在一起.根据三维地震数据和低降速带测量数据,通过约束层析反演方法建立精确的近地表速度模型,将地面微地震台站从起伏地表校正到高速层中的平滑基准面上,有效消除复杂近地表的影响.其次,根据射孔数据和声波测井速度信息,通过非线性反演方法建立最优速度模型,由于已经消除复杂近地表的影响,在进行速度模型优化时不需要考虑近地表的影响,因而建立的速度模型更加准确.最后,在精确速度模型的基础上,通过互相关方法求取剩余静校正量,进一步消除了复杂近地表和速度模型近似误差的影响.三维地震与地面微地震联合校正方法采用逐步校正的思路,能够有效消除复杂近地表的影响,提高微地震数据的品质和速度模型的精确度,保证了微地震事件的定位精度,具有良好的应用前景. 相似文献
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Source-independent wave-equation based microseismic source location using traveltime inversion 
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下载免费PDF全文 A new source location method using wave-equation based traveltime inversion is proposed to locate microseismic events accurately. With a sourceindependent strategy, microseismic events can be located independently regardless of the accuracy of the source signature and the origin time. The traveltime-residuals-based misfit function has robust performance when the velocity model is inaccurate. The new Fréchet derivatives of the misfit function with respect to source location are derived directly based on the acoustic wave equation, accounting for the influence of geometrical perturbation and spatial velocity variation. Unlike the mostly used traveltime inversion methods, no traveltime picking or ray tracing is needed.Additionally, the improved scattering-integral method is applied to reduce the computational cost. Numerical tests show the validity of the proposed method. 相似文献
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微地震震源机制的反演对于非常规油气开发具有至关重要的作用.微地震信号主频高、能量小,容易受地层吸收衰减作用的影响使其波形发生畸变,本文提出了一种考虑地层吸收衰减作用的微震源机制反演方法,并利用费雷谢偏导矩阵的SVD分解(特征值分解)方法,分析研究了地层的吸收衰减因子的变化对于微地震震源机制反演分辨率的影响,根据理论计算给出了不同地震数据对各种震源机制反演的适用条件.理论计算证明,采用直达P波和S波数据联合反演震源的T值,单独利用直达P波反演震源的k值,可以有效降低地层吸收衰减作用对反演结果的影响. 相似文献
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A. H. BALCH H. CHANG G. S. HOFLAND K. A. RANZINGER C. ERDEMIR 《Geophysical Prospecting》1991,39(7):887-913
The principles of imaging, for example that of prestack migration, can be applied to cross-borehole seismic geometry just as they can to surface seismic configurations. However, when using actual cross-borehole data, a number of difficulties arise that are rarely or never encountered in imaging surface seismic data: discontinuities may reflect or diffract incident seismic waves in any direction. If a discontinuity lies between the lines of sources and receivers, forward-scattered, or interwell, events may be recorded. If a discontinuity lies outside the interwell region, back-scattered, or extra-well, events may be recorded. Many angles of incidence are possible, and all possible reflected modes (P–P, P–S, S–P and S–S) are present, frequently in nearly equal proportions. The planes of the reflectors dip from 0 to ±90°. In order to deal with these complexities we first separate propagation modes at the receiver borehole using both polarization and velocity. Next we compensate for phase distortion due to dispersion. Finally, and most importantly, we migrate or image the data in cross-borehole common-source gathers. To do this, a finite-difference solution to the 2D scalar wave equation, using reverse time, for an arbitrary distribution of velocities, is used to project the separated, reflected-diffracted wavefield back into the medium. There are four reflection modes (P–P, P–S, S–P and S–S), so we can apply four different imaging conditions. The zones outside the boreholes as well as inside the boreholes can be imaged with these conditions. These operations are repeated for each common-source gather: each common-source gather generates four partial images in each image space. This multiplicity of partial images can be stacked in various combinations to yield a final image of the subsurface. Our experiments using solid (not fluid) physical models indicate that when these procedures are correctly applied, high quality cross-borehole images can be obtained. These images appear with great clarity even though some of the weak diffractions causing diffraction images may be almost totally obscured by other high-amplitude events on the raw data. 相似文献
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Cross double‐difference inversion for simultaneous velocity model update and microseismic event location 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Microseismic monitoring is an approach for mapping hydraulic fracturing. Detecting the accurate locations of microseismic events relies on an accurate velocity model. The one‐dimensional layered velocity model is generally obtained by model calibration from inverting perforation data. However, perforation shots may only illuminate the layers between the perforation shots and the recording receivers with limited raypath coverage in a downhole monitoring problem. Some of the microseismic events may occur outside of the depth range of these layers. To derive an accurate velocity model covering all of the microseismic events and locating events at the same time, we apply the cross double‐difference method for the simultaneous inversion of a velocity model and event locations using both perforation shots and microseismic data. The cross double‐difference method could provide accurate locations in both the relative and absolute sense, utilizing cross traveltime differences between P and S phases over different events. At the downhole monitoring scale, the number of cross traveltime differences is sufficiently large to constrain events locations and velocity model as well. In this study, we assume that the layer thickness is known, and velocities of P‐ and S‐wave are inverted. Different simultaneous inversion methods based on the Geiger's, double‐difference, and cross double‐difference algorithms have been compared with the same input data. Synthetic and field data experiments suggest that combining both perforation shots and microseismic data for the simultaneous cross double‐difference inversion of the velocity model and event locations is available for overcoming the trade‐offs in solutions and producing reliable results. 相似文献
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介质的黏滞性是普遍存在的.黏滞性介质中的真振幅成像需要校正由介质的黏滞性引起的振幅衰减与速度频散,然而常规的反Q偏移方法存在不稳定问题.本文在反演的框架下求解黏声介质成像问题,在有效避开不稳定的同时实现真振幅成像.首先将波动方程线性化,并依此建立黏声介质最小平方逆时偏移（LSRTM）的目标函数;然后推导波动方程伴随算子,并在此基础上借助伴随状态法推导迭代求解的具体算法;最后通过引入动态相位编码技术将计算量降至与常规逆时偏移相同的数量级.该方法在真振幅成像过程中考虑了介质黏滞性的影响,更接近实际情况,具有更好的振幅保持性.相对于常规逆时偏移,该方法能够自动压制成像噪声,具有更高的成像分辨率及精度.通过模型试算验证了方法的正确性. 相似文献
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—For small-scale microseismic events, the source sizes provided by shear models are unrealistically large when compared to visual observations of rock fractures near underground openings. A detailed analysis of the energy components in data from a mine-by experiment and from some mines showed that there is a depletion of S-wave energy for events close to the excavations, indicating that tensile cracking is the dominant mechanism in these microseismic events.¶In the present study, a method is proposed to estimate the fracture size from microseismic measurements. The method assumes tensile cracking as the dominant fracture mechanism for brittle rocks under compressive loads and relates the fracture size to the measured microseismic energy. With the proposed method, more meaningful physical fracture sizes can be obtained and this is demonstrated by an example on data from an underground excavation with detailed, high-quality microseismic records. 相似文献
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微地震事件初至拾取是井下微地震监测数据处理的关键步骤之一.初至误差的存在会使微地震震源定位结果产生较大偏差,进而影响后续的压裂裂缝解释.通常初至拾取过程对所有的微地震事件选择相同的特征函数并采用一致的拾取参数进行统一处理,然而当事件的能量、震源机制、传播路径以及背景噪声等存在明显差异时,所得初至拾取结果差别显著.为了提高微地震事件初至拾取标准一致性,本文提出基于波形相似特征的初至拾取及全局校正方法.该方法首先利用互相关函数对每个事件内的各道记录进行时差校正,得到初始初至信息并形成叠加道,再对所有事件的叠加道进行全局互相关得到事件间初至相对校正量,最终初至结果可以通过各个事件的初始初至信息与其相对校正量相加得到.方法将所有微地震事件初至结果作为一个整体处理,从而能够克服常规方法初至拾取标准一致性差的缺陷.实际资料处理结果表明,相比于常规方法,该方法可以有效提高事件初至拾取和定位结果的一致性. 相似文献
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各向异性研究对地下介质精确成像有着重要的意义,在当前计算机硬件迅速发展及宽方位地震数据采集日益普遍的情况下,成像必须考虑介质的各向异性.逆时偏移是基于双程波动方程的较为精确的数值解的成像方法,所以相对于其他地震成像方法,它具有很大的优势,譬如不受反射界面的倾角限制、偏移速度结构合适时能够使回转波及多次波正确成像.在各向同性介质中,可使用标量波方程来模拟波场.而在各向异性介质中,P波和SV波是相互耦合的,即不存在单纯的标量波传播,通常利用能代表耦合波场中P波分量运动学特征的拟声波(qP波)进行偏移成像.本文中,我们推导出了TTI介质下qP波控制方程.该方程可采用显式有限差分格式进行求解.通过声学近似,若沿对称轴方向的剪切波速度为零,对于对称轴方向不变且ε≥δ的模型来说,可得到稳定的数值解.但对于TTI介质来说,由于沿对称轴方向各向异性参数是变化的,声学近似会引起波场传播及数值计算的不稳定.因此,我们提出了正则化有限横波的方法,很好地解决了这一问题.最后,给出了Foothill模型的测试结果及某探区实际资料试算结果,展示了采用这个方程进行复杂TTI模型正演和高质量逆时偏移成像结果,证实了该方法的正确性和实际资料应用中的有效性. 相似文献