基于相似微地震的水压裂缝定量评价研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:happyboylss
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微地震监测作为水力压裂监测的一种重要的方法目前在国内外得到了广泛的应用。一方面微地震事件的数量和位置作为评价水力压裂效果好坏的重要指标,目前微地震事件的检测和定位方法都是针对于高信噪比的事件,而低信噪比事件作为微地震事件的重要组成部分对水压裂缝的解释和水力压裂的效果评价至关重要。另一方面水力压裂过程中,由于水力压裂裂缝的形成,使地层的属性发生了变化,例如地层的速度和各向异性的变化,而这些属性的变化可以反应水力压裂效果的好坏。微地震事件已经被证明在空间和时间上是聚类的,基于该特性,本文对以上两个方面进行研究。首先对目前的匹配滤波定位方法进行了改进,利用具有代表性的主事件作为模板事件,通过叠加模板主事件的P波和S波与连续波形的互相关系数来检测和定位与模板事件相似的子事件。更进一步,通过校正不同台站相关系数之间的走时差可以相对于主事件定位子事件。由于井下检测方式,引入P波的极性从而增加微地震事件定位的横向分辨率。为了减小方位角对定位水力压裂引起的低信噪比事件的影响,基于相似微地震提出了一种计算相对方位角的方法称为最大投影值方法,该方法旋转参考事件,计算目标事件在旋转之后的参考事件上的投影值,通过寻找最大的投影值得到目标事件和参考事件之间的相对方位角。而且当有多个台站时,可以叠加不同台站的投影值提高计算精度。最后将改进的匹配定位方法应用于四川盆地威远页岩气开发水平井第19级压裂段的井下微地震数据集中,并尝试用横波分裂的方法分析了该段压裂过程中各向异性的空间和时间变化,得到以下的结论:(1)检测到事件的数量是传统基于能量定位方法的10倍左右。(2)得到的微震活动明显表现为两个地震集,这两个地震集在空间上和时间上都与注入活动高度相关。距离较远且分布集中的地震集含有的事件震级较大,可能由先前已达到临界应力的断层触发的;而在井筒附近的地震集中的地震事件位置呈现两条明显的地震活动线,呈NE-SW走向,与天然裂缝的方向一致。(3)观察到慢波延迟时间随着深度明显的增加,这可能由于深度越深射线路径穿过的压裂区域越多的原因造成的。
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