页岩气开发中地面微地震监测系统的优化设计研究

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2、０５论文答辩日期２０１５（）学位授予单位和日期成都理工大学＇月！答辩委员会主席评阅人妓本也吞心哨炎Ｖ；：２０巧年６月？－．ｒ１．．．／－－■Ｉ－■？－ｖ：．：：分炎：Ｈ化１６学校代码Ｕ［）£巧：別）１２０５０１９７密级巧成都理工大学硕±学位论文页岩气开发中地面微地巧监测系统的优化设计硏究余泮泮巧诗教帅姓名及収称梁奋涛教授王统本教授菜側扣级．！；聘师：；中巧学化级别硕ｔ１：心化名称地巧辟．．论义捉艾Ｕ期２０１５０５论义巧

3、辩Ｍ期２０１５０６）巧化授平中位和Ｕ期成都巧；！；乂学（Ｊ年ＩＩ！答辩委巧会屯席巧阅人據抑＾＇於坤灵２０１５年６月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得成都理工大学或其化皴育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本研究巧做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名一。〇年２＾《月曰＾学位论

4、文版权使用授权书本学位论文作者完全了解成都理工大学有关保閣，伸巧挙仿此古的诚宙．有权保留并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都理工大学可ＬＵ将学位论玄的令部或部分肉蕊编入右车骄据唐进行检索，可臥采用影印，缩印或扫描等复制手段保存，汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：今呀啤Ｗ心占韦—学位论文作者导师签名；〇■又／厂年６月计曰Ｊ摘要页岩气开发中地面微地震监测系统的优化设计研究摘要在页岩气开发中，一般通过水力压裂产生

5、人工裂缝，以提高这些低渗透、致密储层中的油气的开采效率。对水压裂效果的评估一般是通过监测所产生的微地震来实现的。微地震监测是目前储层压裂中最精确、最及时、信息最丰富的监测手段之一。在水力压裂微地震定位中，监测系统的选取直接决定了定位的精度和可定位事件的数量，并最终影响对压裂效果的评估。本文主要针对地面监测系统进行研究。基于地面监测系统采集的数据具有信噪比低、识别难度大、数据量大等特点，一般采用震源扫描算法进行微地震事件的定位。探讨微地震定位过程中震源扫描算法的基本原理，定位的流程及关键技术参数的选取。采用R=3.0作为识别微地震事件的门

6、槛值。建立均匀各向同性的三维速度模型，设计一系列理论监测系统和实际监测系统，模拟微地震事件，合成具有不同信噪比水平的微地震信号。通过对合成数据进行定位，分析定位结果，总结归纳地面监测系统的优化设计原则。通过对理论监测系统的检波器的布设方式、布设范围以及布设间距等因素展开讨论，得到了部分地面监测系统的优化设计原则，并结合实际的监测系统的综合分析进行验证。发现微地震定位的效果与监测系统的覆盖范围，分支数目，检波器间距，以及震源位置等因素有直接关系。初步总结出以下几点地面监测系统的优化设计原则：检波器数目基本相同时，应采用星状布设方式；在一定

7、范围内，适当增大检波器布设的范围，增加分支数目，适当增大检波器间距，可以在节约成本的基础上得到较好的定位效果；监测系统布设范围的半径，应该与震源深度的大小相当，或略大于震源深度；若已知震源分布的大致区域，监测系统的检波器应该侧重于该区域布设等。最后，本研究对理论监测系统和实际监测系统的定位结果，结合几何误差和走时误差的角度进行了分析总结。关键词：微地震定位震源扫描算法地面监测系统IAbstractOptimizationDesignoftheMicroseismicSurfaceMonitoringSysteminShaleGasDev

8、elopmentAbstractIntheshalegasdevelopment,hydraulicfracturingisoftenconducttoproduceartificialfractureto