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《长江大学》 2012年
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微震监测反演方法研究

周运波  
【摘要】:微地震技术是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术,具有效率高、成本低等特点,目前已被广泛应用于监测油田生产动态。但在实际的油藏开发过程中,产生的微地震事件都很微弱,给准确反演微震源位置带来很大困难。针对这一情况,本文主要对微地震震源反演方法进行了研究。 微地震监测的基本做法是通过在井中或地面布置检波器排列接收生产活动所产生或诱导的微小地震事件,并通过对这些事件的反演求取微地震震源位置等参数,然后,应用这些参数对生产活动进行监控或指导。 微地震资料一般包括两部分,即射孔资料和实际监测资料。通过射孔激发微地震事件并记录微地震时间,有助于检波器的定位以及地层介质速度模型的建立,实际监测资料则大多用于裂缝参数的反演。通过常规地震构造解释、测井解释与井间地层对比,完成了地层模型的建立,采取以最短路径射线追踪理论为基础的层状均匀介质模型。最短走时射线追踪方法基于地震波传播的费马最小旅行时原理和斯奈尔定律来实现。费马原理指出,地震波沿着旅行时最小的路径传播,地震射线追踪的目的就是寻找震源到各个接收点的地震波传播的最小旅行时路径。 初至拾取是微地震资料处理中必须要进行的,初至拾取指的是确定微地震资料每一道上的纵横波直达波的起始时间。精确的初至拾取对于层速度标定、介质模型建立以及微震源位置反演都十分重要,文中对初至拾取方法进行了研究,并对拾取方法加以进行变化,使其能更好的适应实际需要,增强了拾取结果的实用性和可靠性。 文中介绍了几种常用的反演方法,纵横波时差法、同型波时差法、非线性方法等。现行的非线性方法主要有:梯度法、牛顿法、全局搜索法、Bayesian法、蒙特卡罗法、模拟退火法与遗传算法等。主要介绍一下梯度法、牛顿法、蒙特卡罗法和模拟退火法。最后根据本区特点,选择了梯度下降法进行反演定位。微地震反演的基本步骤有: (1)正演理论模型的建立; (2)初至拾取; (3)反演方法:用梯度下降法进行反演; 本文以某油田的微震源反演为例,在本次压裂地震监测中,通过人工分选,信噪比较高,纵横波区分比较清楚的微震事件,从这些微震事件中,反演出176个有效微震事件。利用水力压裂诱生微震震源三维显示法,可从任意方向观测裂缝的空间形态。微地震监测技术可以较为客观地提供裂缝长度、高度、裂缝方位等,对于指导压裂、校准软件裂缝模型、改善和提高压裂改造效果非常有用。并且可以利用这些信息优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措施,从而提高采收率。 通过微地震监测还可以识别可能的储层分区或充当过早见水流动通道的断层和裂缝,描述断层的封堵性。油藏工程师可以根据裂缝的空间位置,确定产层的分布,进而确定开发方案,设计新井的位置;微地震监测技术还可以用在储层压裂监测和油藏驱动监测等方面。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,实时微地震成像技术可以及时指导压裂工程,适时调整压裂参数。压裂参数与震源参数的综合分析可以确定储层最大、最小水平地应力的主方向以及地应力的历史最大值,对压裂范围、裂缝发育方向和大小进行追踪定位,客观评价压裂工程的效果,对下一步的生产开发提供有效的指导,降低开发成本。
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P631.4

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【参考文献】
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