微地震双差定位成像技术及煤层水力压裂的应用

论文摘要

在煤层气水力压裂工程中,微地震传感器记录的数据不仅包含了震源位置信息,同时还携带了弹性波旅行途经的地层速度结构信息等。利用双差定位成像方法对煤层气开采水力压裂微地震监测数据进行反演处理,可在确定地层裂缝位置的同时获得地层岩石弹性速度空间分布特征信息。首先,基于地震波射线理论,介绍了经典双差震源定位的基本算法可获得消除地层速度结构扰动影响的、具有较高精度的震源位置解,并以此阐述了双差定位成像算法;其次,根据煤层气的赋存条件构建了4层水平层状介质地质模型,模拟符合微地震震源空间分布和激发时间的弹性波场,采用以钻孔井口为中心的"五星"加"两环"观测系统记录数据,分析表明双差定位成像方法的微地震事件定位和地层速度层析成像结果较优于传统方法;最后,对实际煤层水力压裂微地震监测数据进行应用实践,获得微地震事件的空间和时间分布规律等,结合水力压裂施工参数不仅可以获得煤层水力压裂裂缝空间延伸扩张展布特征和局部地层速度结构,也可以推测煤层天然存在的裂缝发育方向和地应力的分布特征等。由于双差定位成像不受弹性波射线路径速度非均匀性的影响,获得微地震事件周围地层速度结构成像,较高的定位计算精度有利于对微地震波旅行路径的地层速度结构较好成像。

论文目录

• 1 双差定位成像理论
• 2 正演数值模拟分析
•   2.1 煤层水力压裂地质模型建立
•   2.2 微地震监测观测系统设计
•   2.3 数值模拟结果
•   2.4 模拟数据反演分析
• 3 实际应用效果分析
• 4 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李晓斌,杨振威,赵秋芳,云美厚,崔少北

关键词: 煤层气,水力压裂,微地震监测,双差定位,层析成像,裂缝参数

来源: 煤炭学报 2019年S1期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 地质学,地球物理学,石油天然气工业,矿业工程

单位: 河南理工大学资源环境学院,中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心

基金: 国家自然科学基金资助项目(41772375),河南省自然科学基金资助项目(182300410006),河南省科技攻关资助项目(162102210231)

分类号: TE377;P631.4

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1280

页码: 205-213

总页数: 9

文件大小: 5249K

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