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含衰减地层微地震震源机制反演及其反演分辨率

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地球物理学报 2016年第8期59卷 3025-3036页

作者：翟鸿宇常旭王一博姚振兴中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

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... 详细信息

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.

关键词：地层吸收衰减微地震震源机制反演反演分辨率

一种地方与区域地震震源机制反演技术:广义极性振幅技术(一)——原理与数值实验

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地球物理学报 2014年第8期57卷 2555-2572页

作者：严川许力生中国地震局地球物理研究所北京100081

基于数十年来已有的研究进展,提出了一种地方和区域地震震源机制反演技术——广义极性振幅技术(GPAT),并通过一系列数值实验检验了这种技术的可行性和抗干扰能力.首先,从地震波场概念出发,利用P波初动极性与广义震相振幅构建矢量,建立... 详细信息

基于数十年来已有的研究进展,提出了一种地方和区域地震震源机制反演技术——广义极性振幅技术(GPAT),并通过一系列数值实验检验了这种技术的可行性和抗干扰能力.首先,从地震波场概念出发,利用P波初动极性与广义震相振幅构建矢量,建立反演系统,并给出求解技术;然后,考虑影响反演结果的各种因素,包括台站布局、台站数目、随机噪声、震中位置误差、震源深度误差和速度模型误差,分别进行了单一因素影响测试;最后,同时考虑各种因素进行了综合测试.实验结果表明,GPAT是可行的,具有良好的抗干扰能力.需要强调的是,在众多影响因素中,速度模型误差对反演结果的影响最大.

关键词：地方与区域地震震源机制反演广义极性振幅技术数值实验

一种地方与区域地震震源机制反演技术:广义极性振幅技术(二)——对实际震例的应用

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地球物理学报 2015年第10期58卷 3601-3614页

作者：严川许力生张旭李春来许康生中国地震局地球物理研究所北京100081 甘肃省地震局兰州730000

为了检验广义极性振幅技术（GPAT）的实用性,我们利用GPAT反演确定了49次实际地震的震源机制、矩震级和震源深度.为了检验GPAT对地方地震、区域地震以及远震的实用性,我们选用了震级范围约为ML0.2～MS7.0之间的地震与震中距范围约在5～8... 详细信息

为了检验广义极性振幅技术（GPAT）的实用性,我们利用GPAT反演确定了49次实际地震的震源机制、矩震级和震源深度.为了检验GPAT对地方地震、区域地震以及远震的实用性,我们选用了震级范围约为ML0.2～MS7.0之间的地震与震中距范围约在5～8000km之间的观测资料.对反演结果的分析表明,利用GPAT获取的震源机制结果在合理误差范围内是正确的,利用GPAT获取的矩震级结果是可靠的,而利用GPAT获取的震源深度总体上似乎比常规定位深度深约0.6km.总体而言,GPAT在震源机制、矩震级和震源深度的反演方面表现出良好的实用性.

关键词：地方与区域地震震源机制反演广义极性振幅技术实际震例

水力压裂诱发的剪张型微地震震源机制矩张量反演方法

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石油地球物理勘探 2019年第4期54卷 826-835,I0010页

作者：唐杰温雷李聪戚瑞轩中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

受井中接收器数量的限制以及井中监测张角小且方位单一等因素的影响,井中微地震监测信号的震源定位和震源机理分析结果有时不够准确。为此,研究了利用地表接收的P波初动振幅信息反演压裂裂缝震源机制解的方法原理,首先利用点源在均匀弹... 详细信息

受井中接收器数量的限制以及井中监测张角小且方位单一等因素的影响,井中微地震监测信号的震源定位和震源机理分析结果有时不够准确。为此,研究了利用地表接收的P波初动振幅信息反演压裂裂缝震源机制解的方法原理,首先利用点源在均匀弹性介质中P波和S波的质点运动方程计算格林函数,然后通过理论模型计算振幅信息,最后测试、分析矩张量反演方法的应用效果,得到以下认识:①采用全矩张量反演时各向同性(ISO)分量相对补偿线性矢量偶极(CLVD)分量对误差不敏感,这是由于在矩张量分解时,ISO分量是矩张量特征值的线性函数,而CLVD分量是非线性函数;②观测系统对非双力偶(非DC)分量的反演结果非常重要,合适的观测系统可增加地震矩张量DC和非DC分量分析的可信度;③辐射花样可观测破裂面的几何分布和破裂机制类型,不同震源类型的辐射花样间存在差异,因此有限的震源球覆盖导致反演多解性。

关键词：微地震震源机制反演 ISO CLVD 非DC 全矩张量矩张量偏量

2017年伊朗Mw7.3地震震源机制反演及三维形变场获取

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武汉大学学报（信息科学版） 2020年第2期45卷 196-204页

作者：张庆云李永生张景发中国地震局工程力学研究所地震工程与工程震动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085

2017年11月12日,伊朗伊拉克边界萨尔波勒扎哈卜(Sarpol-e Zahab)地区发生Mw7.3级强震,地震造成500余人死亡,给当地造成了严重破坏,但发震断层并未导致地表的破裂。为研究地震震源机制以及地震造成的地壳形变,首先使用ALOS-2和Sentinel-... 详细信息

2017年11月12日,伊朗伊拉克边界萨尔波勒扎哈卜(Sarpol-e Zahab)地区发生Mw7.3级强震,地震造成500余人死亡,给当地造成了严重破坏,但发震断层并未导致地表的破裂。为研究地震震源机制以及地震造成的地壳形变,首先使用ALOS-2和Sentinel-1卫星数据,用差分干涉测量方法获得了地震同震形变场,然后使用分辨率约束的四叉树采样方法对观测数据进行降采样。在此基础上,使用二步反演算法对断层面进行剖分,反演获取了发震断层的精确几何参数和最优断层滑动分布。反演结果表明,发震断层是一个逆冲兼具右旋走滑的断层,确定断层走向为347°,倾角为15°,地震滑动主要分布在16~19 km深度范围内,最大倾滑量为4.5 m。基于反演的断层模型,正演得到地震三维形变场,结果表明,地震造成的形变主要在垂直方向,垂直向上的隆升形变量达78.8 cm。震源机制反演结果和三维形变场结果与地震学的研究结果比较一致。

关键词：伊朗Mw7.3地震差分干涉测量震源机制反演地震三维形变场

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剪张源约束的井中微地震震源机制反演方法

石油地球物理勘探 2020年第1期55卷 126-135,8-9页

作者：唐杰李聪刘英昌陈学国中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

通过水力压裂微地震数据能够估算矩张量,对于研究裂缝的方位和细节特征、描绘储层内部的断裂系统具有重要作用。矩张量反演采用线性反演方法,由单井数据反演全部矩张量是不充分的,因此需要考虑附加的约束、近场资料或者简化的震源模型... 详细信息

通过水力压裂微地震数据能够估算矩张量,对于研究裂缝的方位和细节特征、描绘储层内部的断裂系统具有重要作用。矩张量反演采用线性反演方法,由单井数据反演全部矩张量是不充分的,因此需要考虑附加的约束、近场资料或者简化的震源模型。为此,研究了剪张源约束反演,采用非线性反演方法,将矩张量限制为描述剪张源的矩张量,减少了反演参数,鲁棒性更强。首先介绍了基于剪张源约束的微地震震源机制信赖域反演原理,然后通过不同张裂角条件下的单井、双井和三井理论模型记录测试了方法的应用效果。结果表明:当测试数据不含噪声时,基于三井数据的矩张量反演与剪张源约束反演均取得较好结果,当井数较少时矩张量反演无法获得合理的结果;当测试数据含噪声时,剪张源约束反演抗噪性较好,且三井反演效果好于单井;剪张源反演的振幅数据选择性更大。

关键词：微地震震源机制反演剪张源矩张量张裂角

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微地震震源机制反演方法及应用

江汉石油职工大学学报 2022年第2期35卷 12-14页

作者：孙向东中石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司湖北武汉430000

水力压裂过程中产生的岩石破裂以剪切破裂为主,双力偶点源模型是描述剪切错动的常见模型。在此模型假设条件下,对地面微地震监测的高信噪比事件进行震源机制反演可以获取岩石的破裂走向、倾角、滑动角等参数,实现对裂缝的细节刻画。目... 详细信息

水力压裂过程中产生的岩石破裂以剪切破裂为主,双力偶点源模型是描述剪切错动的常见模型。在此模型假设条件下,对地面微地震监测的高信噪比事件进行震源机制反演可以获取岩石的破裂走向、倾角、滑动角等参数,实现对裂缝的细节刻画。目前利用P波初动进行震源机制反演是一种最常用的方法,该方法受传感器类型限制较小,可以在生产项目中广泛应用。采用该方法在我国西北某地面微地震监测项目中进行震源机制反演分析和结果验证,取得了较好的应用效果。

关键词：微地震监测裂缝震源机制反演

水力压裂微地震震源定位与震源机制联合反演研究

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石油物探 2018年第2期57卷 312-320页

作者：李宏杨心超朱海波张伟曲寿利中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院江苏南京211103 南方科技大学广东深圳518055

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... 详细信息

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。

关键词：水力压裂微地震监测震源定位震源机制反演联合反演迭代反演

基于P波辐射花样的压裂微地震震源机制反演方法研究及应用

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石油物探 2016年第5期55卷 640-648页

作者：杨心超朱海波李宏赵德明李华昌中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院江苏南京211103 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司四川成都610094

受地面微地震监测范围有限的影响,利用P波初动极性进行水力压裂裂缝破裂面反演时存在较大的不确定性。提出了一种改进的压裂微地震震源机制反演方法,在P波初动极性反演方法的基础上,增加归一化的P波振幅(辐射花样)对震源机制破裂面解进... 详细信息

受地面微地震监测范围有限的影响,利用P波初动极性进行水力压裂裂缝破裂面反演时存在较大的不确定性。提出了一种改进的压裂微地震震源机制反演方法,在P波初动极性反演方法的基础上,增加归一化的P波振幅(辐射花样)对震源机制破裂面解进行约束。利用合成记录验证了该方法的稳定性和可靠性。采用该方法在四川盆地某压裂井的地面微地震监测中进行震源机制反演和分析,取得了较好的应用效果。

关键词：水力压裂微地震监测 P波辐射花样震源机制反演