井间微地震监测技术在余家坪油区注水开发中的应用

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1、井间微地震监测技术在余家坪油区注水开发中的应用白奋飞延长石油集团公司研究院延长油田股份有限公司子长采油厂论文提纲1、主要应用方面2、监测技术原理3、在余家坪注水示范区的应用4、结论微地震监测技术的主要应用储层压裂监测储层压裂是低渗透率储层实现高产稳产的重要手段。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。实时微地震成像，可以及时指导压裂工程,适时调整压裂参数。油藏动态监测1、了解和掌握每口注水井注入水的波及范围、推进方向及水驱波及区、分析剩余油的分布特征2、分析地层微裂缝的形态、展布方向3、水驱前缘资料实质为

2、油藏平面非均质性的直观反映,该资料与其他油藏动静态资料结合,可及时修正数模参数得出更准确的数模结果。4、为合理部署注采井网、最终提高采收率提供可靠的技术依据微地震监测技术简介微地震监测分为临时性监测和永久性监测两类。临时性监测是为配合某一临时性生产活动(比如水动力压裂)所做的监测,其周期短至几个小时,长至几周。这是微地震监测发展最快,应用最多的领域,也是技术上比较成熟的领域。永久性监测对监测设备的要求较高,目前应用得不多。微地震监测分为地面监测和井中监测两种方式。地面监测就是在监测目标区域(比如压裂井)周围的地面上,布置若干接收

3、点进行微地震监测。井中监测就是在监测目标区域周围临近的一口或几口井中布置接收排列,进行微地震监测。由于地层吸收、传播路径复杂化等原因,与井中监测相比,地面监测所得到的资料存在微震事件少、信噪比低、反演可靠性差等缺点。微地震产生原理1、无源地震不用人工激发的震源观测方法，称为无源地震勘探（passiveseismic）。油气藏自身的一些活动可以产生微地震（震级一般在里氏3级的级别范围内）2、摩尔-库伦理论摩尔-库伦准则是；τ>=τ0+（S1+S2-2P0）/2+(S1-S2)COS(2φ)/2其中：τ=(S1-S2)SIN(2φ)

4、/2上式表示若左侧不小于右侧时则发生微地震。3、断裂力学准则断裂力学理论认为，当应力强度因子大于断裂韧性时，裂缝发生扩展，即：[（P0-Sn）Y/sqr(πl)]∫01sqr[(1+x)/(1-x)]dx>=kic当上式成立时，裂缝发生张性扩展。上式左侧是应力强度因子，kic是断裂韧性，P0是井底注水压力，Sn是裂缝面上的法向应力，Y是裂缝形状因子，l是裂缝长度，x是自裂缝端点沿裂缝面走向的坐标。数据采集是微地震监测的基础,对硬件设备要求较高。由于微地震的特性所致,必须用高采样率、宽频带、连续记录、宽动态范围(96dB)进行微地

5、震信号采集。常规VSP检波器的谐振频率为200～400Hz。该监测系统采用6个分站，无线传输，主站实时接收并分析定位注水时出现的微震点。微震传源传播示意图微地震震源以走时方法定位。具体定位采用矩阵分析理论，从下述方程组中求出微地震震源坐标。T1-T0=SQR（（X1-X0）2+（Y1-Y0）2+Z02）/VpT2-T0=SQR（（X2-X0）2+（Y2-Y0）2+Z02）/VpT3-T0=SQR（（X3-X0）2+（Y3-Y0）2+Z02）/VpT4-T0=SQR（（X4-X0）2+（Y4-Y0）2+Z02）/VpT5-T0=S

6、QR（（X5-X0）2+（Y5-Y0）2+Z02）/VpT6-T0=SQR（（X6-X0）2+（Y6-Y0）2+Z02）/Vp（1）经变换，（1）式可以改写为：Vp2（T12-T22）-（X12-X22）-（Y12-Y22）=2T0Vp2（T1-T2）-2X0（X1-X2）-2Y0（Y1-Y2）Vp2（T12-T32）-（X12-X32）-（Y12-Y32）=2T0Vp2（T1-T3）-2X0（X1-X3）-2Y0（Y1-Y3）Vp2（T12-T42）-（X12-X42）-（Y12-Y42）=2T0Vp2（T1-T4）-2X0（

7、X1-X4）-2Y0（Y1-Y4）Vp2（T12-T52）-（X12-X52）-（Y12-Y52）=2T0Vp2（T1-T5）-2X0（X1-X5）-2Y0（Y1-Y5）Vp2（T12-T62）-（X12-X62）-（Y12-Y62）=2T0Vp2（T1-T6）-2X0（X1-X6）-2Y0（Y1-Y6）（2）式中：T1-T6各分站的P波到时，T0是发震时刻；（X1，Y1，0）…（X6，Y6，0）是各分站坐标；Vp是P波速度；（X0，Y0，Z0）是微震震源的空间坐标。T0，X0，Y0，Z0是待求的未知数。未知数的个数小于方程个数

8、，方程组是可解的。最少分站数是三个。主要技术特点1、自动调节高精度拾震器拾震器是整个系统拾取信号最关键、最重要的部分，为了能可靠地将地下数千米深的信号安全、可靠地传输到地面，我们研制开发了较传统拾震器精度和可靠性更高的带有自动调节前置运放功能的拾震器，它可以根据