基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

2007全国博士生论坛(海洋 水产领域)优秀论文

基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

王爱国,周瑶琪,陈 勇,王 强

(中国石油大学地球化学与岩石圈动力学开放实验室,山东东营257061)

摘 要: 研制了1套以三分量M EM S 检波器为核心硬件的微地震监测系统,并结合GPS 系统对监测过程进行精确授时。同时编制数据化记录和处理软件,实现网络化自动监测功能;通过开发计算机判别标准和实时定位理论系统,对数据和微震源进行自动化处理和计算。利用该系统对东辛油田营11进行了6个月现场注水微震监测,对监测数据的处理表明营11注水区域裂缝发育方向基本上为N E90 -N E125 ,与地应力裂缝模拟结果相符较好,两者结合给出了这个地区合理开发部署建议。

关键词: 微地震监测;微机电系统;注水开发;裂缝

中图法分类号: P315.2 文献标识码: A 文章编号: 1672 5174(2008)01 116 05

微地震监测技术是近20年才出现的地球物理新技术,它通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动效果及地下状态,其基础是声发射学和地震学[1 3]。与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务,完成这一任务主要是借鉴天然地震学的方法和思路[4]。在油田开发工程中,注水、注气和水力压裂作业等都会诱生地震[5],对这些微地震的监测可用来研究注水或压裂裂缝的方位,代表了未来油田开发管理技术的发展方向,美国能

源部已经长期资助微震监测研究[6 9],希望能推动这一技术逐渐实用化。微地震按监测方式可分为地面监测和井中监测,地面监测具有施工简单,不影响生产,并且成本比井中监测低许多等优点而具有良好的前景,但同时地面监测技术复杂,设备性能要求高,因而相对制约了其发展,为了能初步解决这些问题,本文利用MEMS 技术开发了自主产权的三分量检波器(专利号:ZL 2004100470643,ZL 2005100506931,ZL 2005100506927)和监测系统,并在胜利油田东辛采油厂进行了现场初步应用,

取得了一定的成果。

图1 地面实时监测系统

Fig.1 T he system of microseismic monito ring in real t ime

基金项目:国家自然科学基金项目(40072042)资助收稿日期:2007 06 08;修订日期:2007 09 10作者简介:王爱国(19740220@https://www.sodocs.net/doc/1d8231987.html,

第38卷 第1期 2008年1月

中国海洋大学学报

PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA

38(1):116~120Jan.,2008

1 微地震监测系统开发

每个监测点主体主要由三分量微震仪、数据采集器、GPS 授时器等三部分组成(见图1),一般监测站负责实时、连续、同步地进行数据采集并存储来自地层的信号,中央监测站除了具有一般监测站的功能外,还要负责从其余2个监测站收集实时监测信号进行汇总,然后通过滤波等处理去除信号噪音后,分析每个监测站所记录的3个通道数据之间的关系以及3个监测站相同时间上的数据关系,将微地震信号从背景信号中提取出来,其主要特征是配置了能记录和存储大量微震数据和对微震进行分析的软硬件,可在现场进行一些前期的数据处理和分析。对同一微地震信号,当信号传递到3个不同监测点时,必须保证所记录的时刻是完全正确的,否则在后期分析时就会导致裂缝位置和裂缝发育时间序列的计算错误,其主要依靠GPS 授时系统实现。监测站采用PC 机和1个USB 接口数据采集器进行数据采集,采集站的PC 机上运行专门开发的数据采集软件,软件系统主要为:!数据采集软件(DAQ),?数据文件管理软件(Brow ),#数据文件处理软件(DSP)。

2 微震源定位系统

2.1三分量极化分析

在均匀各向同性介质假设下,微震的P 波以较高的速度Vp 传播,S 波以较低速度Vs 传播,所以P 波首先到达观测点,其质点运动矢量平行于波的传播方向,即平行于震源到观测点的径向矢量L 。S 波到达较晚,其质点振动矢量垂直于径向矢量L ,并位于垂直于L 的平面内。实际观测可以得到P 波和S 波波至时间Tp 和T s 的差值,如知道P 和S 波速度,便可以计算径向矢量长,即震源到观测点的距离L

。

图2 极化分析示意图

Fig.2

T he figure of polarization analysis

T A =Ts -Tp =

L Vs -L Vp =L

Vp -Vs Vp Vs (1)L =Vp Vs Vp -Vs

T A

(2)

当只用1个三分量检波器观测定位时,仅知道径向矢量L 还不能唯一地确定震源位置,还必须对震源方向进行定位,对三分量接受到3个波形数据进行极化分析可定位裂缝发育方向,结合径向矢量L 就可唯一地确定震源位置(见图2)。2.2三点法

当3个三分量检波器同时观测时(见图3),可根据各个检波器测定的距离直接进行计算,而且震源的位置具有唯一性,具体的算法过程如下:假设纵波的速度为Vp ,横波的速度为Vs 。纵波从震源到达检波器A 的时间为Tp ,横波从震源到达检波器A 的时间为Ts 。震源距离检波器A 的距离为S A ,假设纵波波至时间和横波波至时间差为 T A ,那么:

S A = T A

Vp Vs

Vp -Vs

(3)

同理,震源距离检波器B,C 的距离S B ,S C 为:

S B = T B

Vp Vs Vp -Vs (4)S C = T C

Vp Vs

Vp -Vs (5)

如果建立三维坐标系,设3个检波器的三维坐标分别为(X A ,Y A ,Z A ),(X B ,Y B ,Z B )和(X C ,Y C ,Z C ),震源的三维坐标为(X ,Y ,Z ),那么有:

(X -X A )2

+(Y -Y A )2

+(Z -Z A )2

=S A (6)(X -X B )2

+(Y -Y B )2

+(Z -Z B )2

=S B (7)(X -X C )2+(Y -Y C )2+(Z -Z C )2=S C (8)迭代求解可得震源位置。

图3 三点法分析示意图

F ig.3 T he figure of locating by three g eophones

2.3误差分析

注水或水力压裂裂缝主要根据微震震源分布的空间形态成像,其主要参数有:裂缝走向,倾向,高度、长

117

1期王爱国,等:基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

度等,因此,讨论微震震源定位的精度就实际上是讨论裂缝成像的精度。先讨论微震震源到检波器距离L 的计算误差,对公式2中参数Vp ,Vs,Tp ,Ts 在实际工作中我们都无法知晓其真值,只能得到其近似值Vp *,Vs *,Tp *,Ts *,因此,根据公式1只能得到微震距离L 的近似值L *:

L *

=

Vp *

Vs *

Vp -Vs

(T s *-Tp *

)

(9)如把公式(2)当作一个多元函数,则根据误差分析

运算可得到L *的相对误差:

E *(L )=

L Vp

*

Vp *E *(Vp )L

*

+ L

V S *

V *S E *

(V S )

L *

+

L T S

*

T S *E *(T S )

L *

+

L Tp

*

Tp *E *(Tp )L *=-V S *Vp *-Vs *E *

(Vp )+Vp *Vp *-Vs *

E *

(Vs)+Vp *

Vp *-Vs

*E *(Ts )+

-Vs *Vp *-Vs *E *(Tp )=Vp *Vp *-Vs *(E *(Vs)+E *

(Ts ))-Vs *Vp *-Vs *

(E *(Vp )+E *

(Tp ))

(10)

计算微震距离L 时,通常是把因子(Tp -Ts )当

作1个实测值计算,其近似值计为T *A ,这样L *

的相对误差就为:

E *

(L )=

-Vs *

Vp *-Vs *E *(Vp )+Vp

*

Vp *-Vs

* E * (Vs)+E *(

T A )(11)

微震定位的另一个重要误差来源是微震的传播方向误差,这个误差的角度可以设定为 (见图4),图中距离b 为:

b =2L sin

2

(12)

则微震源偏离位置d 为:d =(b 2

+ L

2)12=

L 4sin 2

2

+[E *(L )]2

12

(13)

图4 微震源定位误差计算示意图F ig.4 T he fig ure of er ror analysis

对于三点法确定震源位置,由于由3个检波器同时来控制定位,一般来说误差比较小,但在实际操作中

由于观测距离和算法技术等原因致使符合三点法有唯一解的情况比较少,其误差可以借助公式11进行求解,其中E *(T A )值可用3个检波器的平均值进行计算。

3 现场裂缝监测和模拟

3.1全区域裂缝分布情况

2006年6~12月期间对东辛油田营11地区进行了连续微地震监测工作,记录了上亿个微震事件,利用三点微震源计算法编制软件处理后共得到符合目的层传来的微震事件108个。符合条件的微震事件较少,其主要原因是监测距离比较远(目的层3000m ),

较多

目的层高频微震信号在没有到达地面前就已经衰减掉了,或湮没在噪音中而无法区分,只有较强信号在监测站点有良好的显示结果。符合条件的微地震事件按接收时间序列和区域划分为7批,每一批都反应了目的层注水开发裂缝的发育情况,根据数据处理结果,得到了区域裂缝分布图(见图5),图中显示大部分的微震震源点位于营11东部,中部分布较稀,而西南构造较低的地方基本没有接收到微震的信号。裂缝在营11北部地区发育方向基本上为NE90( ),中西部发育方向主要为NE110( ),在东部地区裂缝从北到南发育方向有由小到大再到小的趋势,即从NE115( )-NE125( )-NE110( ),靠南地区裂缝发育方向主要为NE115( )。

图5 微震事件分布平面图

F ig.5 T he distributio n of fracture in all ar ea

3.2误差分析

微震监测过程中纵波和横波速度的精度一般可以达到1%,系统中微震记录的采样时间间隔可以校正,因此初值读数误差就大大减少,可以降到0.5%以下,三点法定位的角度也比较小,这里取比较大的 值为4( ),并且近似取E *(Vp )=E *(Vs ),代入公式(13)可得d 值为0.015L,取深度为3000m 时,误差值45m 左右,如果监测层位比较浅,其误差值还会大大降低,因此监测误差可以控制在一个合理的范围内。3.3营11地区油藏地应力数值模拟结果分析

采用平面应变模型对营11油区进行有限元分析,

118中 国 海 洋 大 学 学 报2008年

以压裂法、测井法等资料求取的井点对应深度为约束标准,并以研究区内实测井的最小、最大水平主应力的大小和方向的实测值为约束目标,利用反分析理论进行数值模拟。通过不断调整边界条件,以拟确定的多个边界载荷系数为设计变量进行反分析计算,得到待定边界力的最优值,以及相应井点的最小水平主应力大小与方向的最优值,使模拟值与研究区内几个已知的实测值之间的误差最小,此时所得的结果即认为与现今地应力场特征较为吻合,从而得到研究区的地应力分布图。图6为营11块水平最大主压应力等值线图,水平最大主压应力主要分布在-65~-90MPa,随着深度的增加,水平最大主压应力有所增大,其原因一方面是由于重力在水平方向的分量造成的,另一方面是由于地层随深度的增加,其刚性加强,内部的应力释放增大。应力状态表现为压应力状态,该研究区块的应力值由东向西、由南向北呈逐渐增大趋势,研究区域西部的应力值总体上大于东部区域。水平最大主压应力的方向主要分布在NE90()~N130()的范围内(见图7),研究范围中西北区块的水平最大主压应力方向近似为东西向,研究区块的东部边界的水平最大主压应力方向近似为N130()左右,模拟结果与裂缝监测

方位相符较好。

图6 营11块油藏地应力最大主应力

等值线图

Fig.6 Max imum principal stress contour

map of Y ing11block

图7 营11块油藏地应力最大主应力方向分

布图(压裂裂缝延伸趋势方向)

Fig.7 T he maximum horizontal principal str ess directions

of Ying11block(T he direction of fr actur e dev elopment)

3.4开发建议

为了改善沙三开发效果,根据监测和模拟结果提

出以下建议:!缩短井距为240m左右;?以注水井

为中心躲开注水井储层裂缝打加密井,即躲开裂缝发

育方向;#注水井一定要压裂,注水井裂缝定形之后,

进行注水会改善驱动效果,注水井裂缝不会再转向;

?采油井也要压裂,但压裂规模要比注水井小,其目

的是改善井孔附近的表皮系数,增加导流能力,如压裂

规模太大很容易造成采油井裂缝与注水井裂缝连通,

会造成水窜。通过上述井网调整,注水压力会下降,改

善水驱效果,也不会造成水淹水窜。

4 结语

随着对低渗透砂岩油气田的开发和注水的深入,

人们发现裂缝的作用越来越重要,裂缝不仅决定了注

水效果,而且控制了层系的划分和注采井网的布置,从

而直接决定了油田开发的好坏。因此低渗透砂岩油气

田裂缝的研究日益受到人们的高度重视。低渗透油田

的注水井注水之后,油层也出现裂缝,虽然也有一定的

规律性,但由于采油井采出,出现内应力的不平衡,注

水井的裂缝角度和延伸方向有些任意,人们都很清楚,

裂缝的导流能力很高,比低渗透油层孔隙渗透高上千

倍,注水井注水很容易通过裂缝窜向采油井造成水淹

现象,给油田开发带来难度;同时在油藏内部还有一种

孔隙压力支撑的力为内应力,这种内应力的发展演变

贯穿着油藏地质历史,其留下来的天然裂缝和各向异

性渗透也一直在演化,在以月份或小时为单位的不同

时间坐标轴上,油藏的内应力都会因采出或注入液体

而发生着戏剧性的变化,这些人为产生的孔隙弹性应

力的大小,有时甚至改变地应力方向。上述问题的存

在,给研究注水压裂裂缝的发育带来困难,通过该系统

监测结果可以给出比较大区域面积注水的发育方向,

可用来指导区域注水的调节,如果持续监测还可以分

析油田在开采过程中的内应力和注水裂缝随时间变化

情况。检波器是否可以记到微地震信号是注水微地震

监测方法的关键,只有信号大于仪器前端分辨率,微地

震检波器才可以把信号检测出来[10],因此进一步发展

检波器的灵敏度和压制噪音信号成为发展该系统的关

119

1期王爱国,等:基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

键,作者正在研制新一代仪器和监测方法,计划在四川的碳酸岩地层中试验新系统,希望能严格定位裂缝三维变化结果,总之这项技术在油田应用前景一片光明。

致谢:在本项目研究过程中,石油大学闫相帧教授在地应力计算模拟方面给予了无私的帮助和支持,在此特别表示感谢!

参考文献:

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Mon itorin g and Simwlation of Fracfure in Oli Field Based

on Micro Seismic Feehn ology

WANG Ai Guo,ZHOU Yao Qi,CHEN Yong,WANG Qiang

(L aboratory of Geochemistr y and Lithosphere Dynamics,China University of Petroleum,Do ngy ing257061,China)

Abstract: Independent micro seismic monitoring systems called M EM S had been developed in this paper.The systems w ere composed of three components M EM S geophone w hich w as the core hardw are,and with GPS system for doing real time locating and time service.While,the digital recording and data processing softw are according w ith the hardware systems had been compiled and had been realized autom atic netw ork monitoring function.Otherwise,the system of computer discriminatory standard and real time locating concept had been developed and automatic data processing and seism ic locating could be calculated at the same time.After a six month injection site micro seismic monitoring Using the systems on Ying11block of Dongx in field and collect ing abundant micro seismic w ave files,the monitoring date processing show ed that the orientation of injecting fracture w as mainly NE90to NE125,in line w ith the stress simulation results w ell,given a combination rec ommend of this region rational development.

Key words: m icro seism ic monitoring;M EM S;w ater injection;fracture

责任编辑 徐 环120中 国 海 洋 大 学 学 报2008年

国内外微地震检测技术现状与应用

国内外微地震检测技术现状与应用 一、国内技术应用现状 基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来，国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金，积极开展该技术的应用与研究工作，广泛用于油气勘探开发工作。 1、2011年，东方物探公司投入专项资金，积极开展压裂微地震监测技术研究，压裂微地震监测技术水平得到快速提升。截止2011年11月，东方物探公司已成功对11口钻井实施了压裂微地震监测。 2、同年，华北油田物探公司针对鄂尔多斯工区大力推广水平井分段压裂技术、不断提高储量动用率及单井产量的要求，2011年年初就对微地震检测技发展状况进行调研，并对检波器、记录仪器、处理软件进行实际考察。 他们与科研院校合作，在鄂南工区富县牛东4井与洛河4井开展微地震监测裂缝评价技术攻关，采用微地震技术对储层压裂进行监测，结果与人工电位梯度方法(ERT)监测结果一致。该公司还通过组建微地震监测项目组，加强相关专业知识的培训和学习，并与科研院校“高位嫁接”，开发微地震检测特色技术，打造差异化竞争优势。 3、近年来，胜利油田积极开展微地震压裂检测技术应用研究，并把它作为油气勘探开发的重要技术手段和技术储备。 据了解，“十二五”期间，非常规油气藏将成为胜利油田的一个重要接替阵地，而微地震压裂检测技术是非常规油气藏勘探领域中的一项重要新技术。 通过开展对国内外微地震压裂检测技术现状、微地震压裂检测采集方法、数据处理及裂缝预测方法、目前成熟的处理反演软件、微地震压裂检测技术应用实例分析等方面调查研究，全面了解和掌握微地震压裂检测技术的技术特点、技术关键、技术实用性及其发展方向，为胜利油田下一步开展非常规油气资源的勘探开发工作提供先进的技术支持，更好地为油气藏勘探开发工作服务。 二、国外技术研究与应用 在20世纪40年代，美国矿业局就开始提出应用微地震法来探测给地下矿井造成严重危害的冲击地压，但由于所需仪器价格昂贵且精度不高、监测结果不明显而未能引起人们的足够重视和推广。 近10年来，地球物理学的进展，特别是数字化地震监测技术的应用，为小范围内的、信号较微弱的微地震研究提供了必要的技术基础。为了验证和开发微地震监测技术在地下岩石工程(如地热水压致裂、水库大坝、石油、核废料处理等)中所具有的巨大潜力，国外一些公司的研究机构和大学联合，进行了一些重大工程应用实验。如1997年，在美国德州东部的棉花谷进行了一次全面而深入的水压致裂微地震成像现场实验，以验证微地震成像技术的实用价值。该实验取得了巨大成功，证明微地震成像技术相对于其它技术来讲，分辨率高、覆盖范围广、经济实用及可操作性强，很有发展潜力。 美国之所以成为目前世界上页岩油气开发的领跑者，就是因为它已经熟练掌握了利用地面、井下测斜仪与微地震检测技术相结合先进的裂缝综合诊断技术，可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络，评价压裂作业效果，实现页岩气藏管理的最佳化。该技术有以下优点： ①、测量快速，方便现场应用； ②、实时确定微地震事件的位置； ③、确定裂缝的高度、长度、倾角及方位；

微地震检测技术简介

微地震监测技术及应用 随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发，压裂技术在储层改造中起着举足轻重的作用，而微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。根据微地震监测处理高精度地反演微震位置，从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域，对压裂施工效果进行跟踪及评判，同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。 第一节微地震监测技术原理与发展 微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,其基础是声发射学和地震学。与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务。微地震是一种小型的地震（mine tremor or microseismic）。在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动，常常是不可避免的现象。由开采诱发的地震活动，通常定义为，在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件。开采坑道周围的总的应力状态。是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。 一、技术背景 岩爆是岩石猛烈的破裂，造成开采坑道的破坏，只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。对地下开采诱发的地震活动性的研究表明，矿震不一定全都发生在开采的地点，且不同地区的最大震级也不相同，但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件，只有几个是岩爆。在由开采引起的地震事件的大的系列里，岩爆只是其中很小的一个分支。对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性，但应用到实际生产中必须区别对待。 二、微地震技术的发展 基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来，国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金，积极开展该技术的应用与研究工作，广泛用于油气勘探开发工作。2011年，东方物探公司投入专项资金，积极开展压裂微地震监测技术研究，压裂微地震监测技术水平得

微地震技术与压裂效果评价

微地震技术与压裂效果评价 摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。 关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价 目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。 1.微地震监测技术 微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。 1.1监测原理 油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;同时结合井口压力监测可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率、裂缝宽度等参数。 1.2压裂效果评价方法 根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为: 2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例 2.1乌南油田基本概况 乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。区内断裂发育,大小断裂20余条,

微地震监测技术(公开)

微地震监测技术
北京阳光杰科科技有限公司 2012年6月
GNT International Inc.

内容提要
? 微地震技术三种数据采集方法 ? 微地震数据处理 ? 微地震解释与应用 ? 微地震应用实例
GNT International Inc.
https://www.sodocs.net/doc/1d8231987.html,

微地震监测技术
微地震监测技术是采集地下岩石破裂所产生的地震波，通过处理、解释以 了解地下岩石破裂的位置、破裂程度、破裂的几何形态等的技术；可用于 石油工业的压裂监测，以及矿山、大坝、地下结构等的长期监测
GNT International Inc.
https://www.sodocs.net/doc/1d8231987.html,

微地震监测的三种探测方法 微地震技术三种数据拾取方法
井下 地表 埋置
井下探测区域 地表系统探测区域
井下系统探测装置 系统设计 (平坦地形 ) 系统设计 (多山地形 )
预警系统监测区域
? 地震检波器串 ?径向排列系统, 8-16 臂, 1000 道 ?井筒中储层段放置10-50 个3-C 地震检波器 ?采取初至处理 ?监测井距压裂井距小于200米 ?可用于观测多井压裂 ?用于标定地表系统 ?灵活和快速的探测
大面积油藏监测系统
?埋于100-300英尺（约30-90米） 的3-C 检波器 ?每个排列配备80 – 100个检波器
?由客户数据建立速度模型 ?标定速度模型 ?事件可能发生区域的数据叠加 ?在叠加数据中搜寻裂缝事件 ?按时间和空间输出事件位置
?大面积覆盖 ?长期监测的最佳商业和技术选择
预备埋入的3C地震检波器
3C 井下地震检波器
准备井下系统
用于调配的四轮摩托 为直升机调 配准备的地 震检波器和 电缆
录音舱
直升机调配
用于系统 部署的直 升机
进行中的浅孔钻探
埋入式3C地震检波器站
埋入式 3C 地震检波器站
在靠近作业井较近距离内，井下监测具有较高的精度
用于短期微地震震监测的灵活技术
用于长期和大范围监测的最具经济有效的方法
GNT International Inc.
https://www.sodocs.net/doc/1d8231987.html,

微地震监测技术及应用

微地震监测技术及应用 摘要微地震监测工艺包括近震研究的定位与地壳构架成像，微地震监测各类定位手段需创建不同目标函数，地震定位情况的实质为求得目标函数的极小值。NA拥有不依靠于模型初始值选用，不会收敛与部分极小值，比以往线性近似手段有更大的精度与稳定性。经过地震信息的震相研究，走时拾取反演能够得到地震干扰区的地震波速度系统，当前已推行使用在石油、气田勘察开发和页岩开发领域；矿山开挖中矿震、岩爆，煤和瓦斯突出，承压水突水检测；水利项目施工坝址、边坡可靠性以及天然滑坡检测等诸多方面。 关键词微地震；监测方法；运用；研究 1 微地震具体定位手段 微震监测方法是在地震监测方法的前提下发展起来的，其在原理上和地震监测、声发射监测方法一样，是依靠岩体受力损坏阶段破裂的声、能原理。 近震3D空间微地震定位忽视深度后能视为平面微地震定位情况，使用三点定位几何手段，在已知三个测量点坐标与地层介质传递速度基础上，经过三点到时就能够明确震源部位[1]。O0是坐标原点，以R，R+ΔR1，R+ΔR2分别是半径作圆，三圆交点就是震源，如图1所示。 天然微地震出现频率相对偏低，地震震相容易区别，常体现出单事件特点。精确的定位手段均是创建在3D空间前提下，常见的微地震震源定位基本手段包括Geiger法、网格检索手段等线性优化途径；还有遗传算法、模拟退火以及邻近算法等非线性优化手段[2]。 2 微地震监测运用 2.1 矿山安全开挖微地震监测 伴随开挖深度增大，地压、瓦斯以及地下承压水等安全情况突出，微地震监测技术起到关键的作用。冲击地压属于矿山内损坏行最大的地压问题，出现时大小不同的煤块以较大的速度飞向巷道，对矿山设备以及人员生命的威胁较大，因此对其研究具有重要作用[3]。统计结构显示，大概50%的矿震是因为沙砾岩等重点层损害造成的，僅有少数矿震造成了冲击地压情况，表示矿震和冲击地压的差异。冲击地压与地震一样均是和地球中物理损坏相关联的岩体可靠性现象，其出现时均表现为较短时间内散发大量的应变能。 使用弹性波和岩体破裂的相关观念和技术，探究地下采空区不明水体的蓄积与成灾过程，研究显示，在突水问题前存在明确的弹性波波束比低值异常、振幅比高值异常、振动主频低值异常、波形变异和隔水岩墙破裂出现前的微震频度异常。