微地震监测技术(公开)

GNTInternationalInc.GNTInternationalInc.GNTInternationalInc.微地震监测技术北京阳光杰科科技有限公司2012年6月GNTInternationalInc.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GNTInternationalInc.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GNTInternationalInc.微地震监测的三种探测方法地表•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•地震检波器串•径向排列系统,8-16臂,1000道•灵活和快速的探测用于短期微地震震监测的灵活技术系统设计(平坦地形)系统设计(多山地形)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•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•用于标定地表系统井下在靠近作业井较近距离内，井下监测具有较高的精度井下系统探测装置准备井下系统3C井下地震检波器埋置•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•大面积覆盖•长期监测的最佳商业和技术选择用于长期和大范围监测的最具经济有效的方法进行中的浅孔钻探埋入式3C地震检波器站埋入式3C地震检波器站预备埋入的3C地震检波器井下探测区域井下探测区域地表系统探测区域地表系统探测区域预警系统监测区域预警系统监测区域大面积油藏监测系统微地震技术三种数据拾取方法GNTInternationalInc.井下监测方法•井筒中靠近储层段放置10-20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•用于优化地表排列系统近距离井下监测具有较高的精度GNTInternationalInc.地面排列方法•地震检波器串•径向排列系统,8-16臂,1000道•灵活和快速的探测用于短期微地震监测的灵活技术GNTInternationalInc.(estimated)DepthofImaging623mLengthofHorizontalSection(s)395mNumberofGeophoneChannels801NumberofArmsinArray10LengthofLongestArminArray1350mChannelSpacing10mGeophonesperChannel12地面排列设计方案地面排列设计方案地面排列方法GNTInternationalInc.地下埋置方法地下埋置方法•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•PSET®数据处理•大面积覆盖•长期监测的最佳商业和技术选择用于长期和大面积监测的最经济有效的方法GNTInternationalInc.布设原则：•约1000-2000m左右的圆环内。也不必太远毕竟离压裂段越近越好；•全部台不在同心圆上，离散分布；•尽量避开当地环境噪音源（道路、生产井、人员、树林有风时、…）；•斜井、水平井时适当调整。地表稀疏分布GNTInternationalInc.型微地震仪及检波器三分量地震仪•宽频：5Hz--几百Hz•采样间隔：0.5--4ms•独立不间断工作•高灵敏度；GNTInternationalInc.井中直阵传统定位（xyz,t,M）裂缝时空分布精度高。成本较高。施工限制条件多，时间长。Micro-seismicInc1-2井中直阵传统定位（xyz,t,M）裂缝时空分布精度高。成本较高。施工限制条件多，时间长。地表阵列传统定位（xyz,t,M,m）偏移或叠加（xyz,t，E）裂缝时空分布及震源机制精度较高。成本高。施工时间长。微破裂向量扫描地表稀疏分布破裂能量分布（xyz,t,E,m）裂缝时空分布及震源机制精度较高。成本低。施工简单。三种采集方法对比GNTInternationalInc.微地震资料微地震资料处理技术处理技术微地震处理困难：①能量弱、频率高、持续时间短，被环境噪音所淹没；②绝对能量是未知数；③速度模型不精确；处理时通过各种合理滤波和能量扫描，选择微地震事件进行极化分析和初至拾取，获取相对震源的方位角和纵横波时差，同时依据纵横波时差建立速度模型，从而达到微地震事件精确定位的目的。震级M=-2-1012井下邻近观测：M≤0地震勘探爆炸的震级地表观测：M-1压裂破裂的震级GNTInternationalInc.微地震资料微地震资料处理技术处理技术•建立速度模型•速度模型标定与校正•事件可能发生位置的数据叠加•叠加数据扫描，确定（岩石）破裂事件•按时间和空间输出（岩石破裂）事件位置GNTInternationalInc.未作校正的检验炮初至（未作校正的检验炮初至（AGCAGC））Line1Line2Line3Line4Line5Line6Line7Line8检验炮校验速度模型GNTInternationalInc.速度模型校正（速度速度模型校正（速度2450m/s2450m/s））校正后的检验炮初至（校正后的检验炮初至（速度速度2450m/s2450m/s））GNTInternationalInc.校正后的检验炮初至（校正后的检验炮初至（速度模型和静校正速度模型和静校正））速度模型校正（静校正）速度模型校正（静校正）GNTInternationalInc.微地震资料解释：–裂缝位置–裂缝带的确定–裂缝带的几何尺寸–可采储量计算–裂缝带与断层关系–地层与裂缝对比–压裂与裂缝关系，分析压裂设计的合理性微地震资料解释分析微地震资料解释分析GNTInternationalInc.’11,000’井筒方位裂缝带几何形状裂缝带方向142°裂缝带长度有效地质模型井底裂缝带评估GNTInternationalInc.°320°314°306°314°裂缝带方向确定GNTInternationalInc.压裂储层体积（SRV）计算GNTInternationalInc.微地震监测采用稀疏分布观测方式，共19个地震站研究实例1：某探井（直井），井深：5806m；压裂段1：4652-4688m；压裂段2：4620-4635mGNTInternationalInc.裂缝带倾向：北偏东200，长度:260m高（铅垂方向z）：60m,宽（沿x轴方向）：110m压裂级次1段裂缝GNTInternationalInc.压裂级次1段SRVGNTInternationalInc.效果比较理想。压裂级次2段分析GNTInternationalInc.裂缝带倾向：北偏东900，长度:290m，高（铅垂方向z）：50m压裂级次2段裂缝GNTInternationalInc.压裂级次2段SRV压裂级次裂缝带方向裂缝带长（m）裂缝