Диссертация (Оценивание параметров микросейсмического источника по измерениям, производимым группой датчиков), страница 19

Такая модель позволяет с высокой точностью рассчитатьреальные сдвиги сигнала источника на геофонах группы. Результаты сравненияпоказали, что в обоих случаях ошибки оценивания перфорационных взрывов,измеренные по горизонтали, в среднем являются одинаковыми, в то же времяпогрешность оценивания источника по глубине в нашем случае, в среднем,оказалась в десятки раз меньше.3.5.

Выводы по третьей главе.В главе 3 представлена экспериментальная апробация разработанных вдиссертацииалгоритмовоцениванияпараметровмикросейсмическогоисточника.В результате проведённых вычислений, с помощью метода Монте-Карлобыло установлено, что предложенные в диссертации алгоритмы показываютбольшую точность оценивания горизонтальных координат микросейсмическогоисточника по отношению к традиционному методу СЭТ в случае реальных122помех. Наилучшую точность оценивания демонстрируют адаптивный фазовыйалгоритм и метод МП.

Аналогичным образом проведён сравнительный анализточности оценивания координат источника алгоритмов, робастных к егодиаграмме излучения.Продемонстрировано свойство алгоритма МП компенсировать сильнокоррелированные по пространству помехи.Обработка записей процессов перфорирования скважины подтвердилавысокую помехоустойчивость разработанных в диссертации алгоритмов поотношению к методу СЭТ.Общие выводы и результаты работы.Данная работа представляет собой попытку рассмотреть поверхностныйпассивный микросейсмическиймониторинг как статистическую задачуопределения параметров источников слабых сейсмических событий по даннымповерхностной группы датчиков с учетом воздействия на группу техногенныхне стационарных помех, сильно коррелированных во времени и попространству. Модель физических процессов, наблюдаемых на группегеофонов и вызываемых микросейсмическими очагами, была рассмотрена какмногомерный выход линейной системы с одним входом.

При этомматематическая модель аддитивных помех, действующих на выходы этойсистемы, представляла регулярный многомерный гауссовский случайныйпроцесс. В работе исследуются статистические алгоритмы для оцениваниятаких параметров микросейсмического источника, как координаты его очага ихарактеристики его механизма излучения.С помощью методов математической статистики случайных процессов вработе синтезированы несколько новых алгоритмов оценивания параметровмикросейсмическихисточников,которыеобладаютповышеннойустойчивостью к воздействию на геофоны поверхностной группы техногенныхпомех, в частности, порождаемых технологическими процессами гидроразрыва123пласта (ГРП) на месторождениях углеводородов. Предложенные статистическиоптимальные (СО) и устойчивые к характеристикам помех (робастные)алгоритмыповерхностногомикросейсмическогомониторингабылитестированы с использованием записей реальных техногенных помех,зарегистрированных при проведении ГРП на месторождении сланцевого газа.Был проделан ряд модельных экспериментов по методу Монте-Карло сцелью определения статистических характеристик ошибок, допускаемыхпредложенными алгоритмами при оценивании положения в среде очагамикросейсмического источника.

Эксперименты показали, что при реальныхтехногенных помехах на месторождениях углеводородов предложенныестатистическиоптимальныеиробастныеалгоритмыобеспечиваютсущественно более высокую точность оценивания координат источников поданным поверхностной сейсмической группы, чем широко используемый впрактикеповерхностногомониторингаГРПалгоритмСейсмическойЭмиссионной Томографии (СЭТ). При этом предложенные алгоритмы нетеряют качества и в случаях, когда механизмы микросейсмических источниковсильно отличаются по диаграмме излучения от простейшего механизмаизотропного расширения (взрыва). Это выгодно отличает их от традиционногоалгоритма СЭТ, который при сложных механизмах источников нередкодопускает аномально большие ошибки оценивания их координат. Указанныеособенностистатистическиоптимальныхиробастныхалгоритмовповерхностного микросейсмического мониторинга обусловлены тем, что в нихиспользуютсяспецифическиевычислительныеоперации,позволяющиеучитывать как статистические характеристики помех, воздействующие надатчики группы, так и особенности диаграмм излучения источников сосложными механизмами очагов.Проведенные в работе теоретические исследования и модельныеэкспериментысиспользованиемзаписейтехногенныхпомех,зарегистрированных при проведении ГРП на месторождении сланцевого газа,позволяютнадеяться,чтопрактическоеприменениепредложенных124статистических алгоритмов может способствовать улучшению качестваповерхностного сейсмического мониторинга процессов трещинообразованиясреды, стимулируемых ГРП, т.е.

повышению экономической эффективности иэкологической безопасности новейших технологий добычи углеводородов.Список литературы.1. АвроровС.А.Разработкаиисследованиеметодовипрограммгеоакустической локации мобильными сейсмическими группами: дис. … канд.тех. наук: 05.13.17 / С. А. Авроров, Новосибирск : СибГУТИ, 2010. 144 с.2. Бендат Дж., А. Пирсол,Применения корреляционного и спектральногоанализа // М.: Мир, 1983. 312 с.3. Боровков А. А. Теория вероятностей // М. Наука, 1986.

432 с.4. Боровков А. А., Могульский А. А., Саханенко А. И., Предельные теоремыдля случайных процессов // Итоги науки и техники. Современные проблемыматематики. Фундаментальные направления. ВИНИТИ, 1995. 195 c.5. Бриллинджер Д. Временные ряды: Обработка данных и теория // М.: Мир,1989. 536 с.6.

Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции // М.: Советскоерадио, 1977. Т3. 662 с.7. Варыпаев А. В. Статистический анализ фазового алгоритма локацииисточника широкополосного волнового поля. Распределение разности фазспектральных компонент наблюдений на пространственно разнесённыхдатчиках. // Естественные и технические науки. 2012. № 3.

С. 220-232.8. Варыпаев А.В. Синтез статистических алгоритмов определения параметровмикросейсмических источников по записям малоапертурной группы. //Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. 2012. № 12. С.21-36.9. Вентцель Е. С., Теория вероятностей // М. Высшая школа, 2001.

575 с.12510. Воеводин В. В., Кузнецов Ю. В. Матрицы и вычисления // М. Наука, 1984.320 c.11. Гнездов А. В. Повышение эффективности разработки месторождений наоснове системно-ориентированных гидроразрывов пласта : дис. … канд. тех.наук: 25.00.17 / А. В. Гнездов, Краснодар : КубГТУ, 2010. 119 с.12. Демиденко Е. З., Линейная и нелинейная регрессии // М. Финансы истатистика, 1981. 304 с.13. Дженкинс Г., Д. Ваттс Спектральный анализ и его приложения, выпуск 2 //М., МИР, 1972. 284 с.14. Епифанский А.Г., Кушнир А.Ф., Рожков M.В., Тагизаде T.T. Способизмерениякоординатмикросейсмическихисточниковипараметровмеханизмов их очагов в условиях сильных сейсмических помех. // ПатентРоссийской Федерации.

N 2494418. 2013.15. Ерохин Г.Н., Майнгашев С.М., Бортников П.Б., Кузьменко А.П., Родин С.В.Способ контроля гидроразрыва пласта залежи углеводородов. // ПатентРоссийской Федерации. N RU 2319177 C1. 2006.16. Ибрагимов И. А.,. Хасьминский Р. З, Асимптотическая теория оценивания //М.: Наука, 1979. 528 с.17.

Ильченко В.П., Е.П., Ворошилин, А.А. Гельцер, Результаты обработкиэкспериментальныхданныхполученныхспомощьюмногоканальнойпассивной радиолокационной станции // Сборник трудов пятой ВсероссийскойНПК «Современные проблемы создания и эксплуатации РТС», 2007.

326 с.18. Канасевич Э.Р. Анализ временных последовательностей в геофизике // М.:Недра, 1986. 399 с.19. Колмогоров А. Н., Фомин С. В., Элементы теории функций ифункционального анализа // М. ФИЗМАТЛИТ, 2004. 572 с.20. КушнирА.Ф.Алгоритмыидентификациилинейныхсистемприкоррелированных помехах на входе и выходе // Пробл. передачи информации,1987.

Т. 23, № 2, С. 61–74.12621. Кушнир А.Ф. Статистические и вычислительные методы сейсмическогомониторинга // М.: URSS, 2012. 458 c.22. Кушнир А.Ф., Рожков M.В., Тагизаде T.T. Метод определения координатмикросейсмического источника. // Патент Российской Федерации. N 2451307.2012.23. Кушнир А.Ф., Рожков M.В., Тагизаде T.T. Метод определения координатмикросейсмического источника в присутствии помех. // Патент РоссийскойФедерации. N 2451308.

2012.24. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники // М.: Радиои Связь, 1989. 656 с.25. Лыонг Ч. В. Гибридные алгоритмы оценивания координат источникарадиоизлучения с применением неподвижного и подвижного пунктов приёма :дис. … канд. тех. наук: 05.12.14 / Ч. В. Лыонг, Рязань : РГРТУ, 2014. 144 с.26. Логинов А.А., Морозов О.А., Семенова М.Ю., Хмелев С.Л., Синтезсубоптимальных цифровых фильтров на основе обобщения подхода Кейпона //Радиофизика, Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского,2008, № 2. С. 39–45.27. Маловичко Д.А., Линч Р.Э.