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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 微地震研究的发展2

1.4 微地震研究的意义与难点4

第2章 微地震波的传播与正演8

2.1 微地震波传播与正演计算概述8

2.2 基于广义反射透射系数矩阵方法的理论记录正演9

2.2.1 方法原理9

2.2.2 地面和井中观测的理论记录的计算13

2.3 基于三维弹性波各向异性介质波动方程的理论波场正演15

2.3.1 三维弹性波各向异性波动方程17

2.3.2 各向异性介质波动方程旋转交错网格有限差分19

2.3.3 正演计算中地震矩张量震源模型21

2.4 三维弹性波中的纵横波波场22

2.4.1 基于速度-应力方程的纵横波解耦波场分离公式23

2.4.2 三维数值计算及对比分析24

第3章 微地震事件的识别30

3.1 微地震事件识别概述30

3.2 基于观测系统优化的有效信号获取31

3.2.1 观测系统的优化设计32

3.2.2 井中观测微地震事件初至预测33

3.2.3 井中观测微地震信号极化特征预测35

3.3 低信噪比微地震事件的识别39

3.3.1 时频稀疏性分析方法39

3.3.2 低信噪比微地震事件的恢复41

3.4 基于POC分析方法的低信噪比微地震信号识别44

3.4.1 POC方法原理45

3.4.2 数值计算实例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 干涉走时法微地震震源定位52

4.2.1 干涉走时定位方法原理52

4.2.2 干涉走时定位数值算例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 干涉成像定位数值算例60

4.4 频率衰减补偿法微地震震源定位68

4.4.1 频率衰减补偿定位方法原理68

4.4.2 地层品质因子？值的计算70

4.4.3 频率补偿定位反演方法70

4.5 反褶积偏移成像法微地震震源定位71

4.5.1 反褶积偏移成像定位方法原理71

4.5.2 反褶积偏移成像定位数值算例74

第5章 微地震震源机制反演方法77

5.1 微地震震源机制反演概述77

5.2 微地震震源机制的求解78

5.2.1 微地震震源的力学类型79

5.2.2 微地震研究中常用的震源模型79

5.3 不同震源模型之间的关系83

5.3.1 剪切位错震源模型与矩张量震源模型的关系83

5.3.2 一般位错震源模型与矩张量震源模型的关系84

5.3.3 震源破裂参数的确定86

5.4 一般位错模型震源机制反演87

5.4.1 一般位错模型震源机制反演基本原理87

5.4.2 一般位错震源机制反演数值算例88

5.5 地震矩张量模型震源机制反演90

5.5.1 波形匹配震源机制反演方法原理90

5.5.2 与震源机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张量92

5.5.4 三维模型震源机制反演数值算例92

第6章 微地震多参数联合反演方法96

6.1 微地震多参数联合反演概述96

6.2 震源位置、发震时刻联合反演方法97

6.2.1 震源位置成像98

6.2.2 发震时刻反演103

6.2.3 震源位置与发震时刻联合反演104

6.2.4 数值算例105

6.3 震源位置与速度模型联合反演110

6.3.1 方法原理110

6.3.2 数值算例111

6.4 震源位置与介质各向异性参数联合反演115

6.4.1 VTI各向异性介质控制方程115

6.4.2 介质各向异性参数反演方法116

6.4.3 震源与介质各向异性参数联合反演方法117

6.4.4 数值算例118

第7章 微地震与岩石物理实验131

7.1 适用于微地震研究的岩石水力压裂实验方法131

7.1.1 水力压裂实验设计132

7.1.2 岩石样品制备134

7.1.3 水力压裂实验流程136

7.1.4 岩石压裂前后的CT成像137

7.2 声发射信号的预处理142

7.3 声发射事件的定位144

7.3.1 声发射事件定位可信度分析方法144

7.3.2 声发射事件定位与岩心CT图像的对比146

7.4 声发射事件震源机制反演152

7.4.1 声发射事件的震源机制解152

7.4.2 声发射事件震源机制反演结果分析153

7.4.3 声发射事件震源机制反演结果验证156

7.4.4 不同类型声发射事件震源机制反演偏差分析159

第8章 微地震研究的应用168

8.1 震源多参数联合反演的应用实例168

8.1.1 震源位置与发震时刻联合反演的应用168

8.1.2 震源位置与速度模型联合反演的应用170

8.2 地面微地震震源机制反演的应用实例176

8.2.1 一般位错模型震源机制反演176

8.2.2 矩张量模型震源机制反演179

8.3 井中微地震震源机制反演的应用实例180

8.4 微地震震源参数的储层解释应用实例183

8.4.1 微地震震源参数的储层解释依据184

8.4.2 微地震震源参数储层解释实例185

参考文献190