宽频带地震仪器在地表微地震监测中的应用

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• 作者：唐有彩钮凤林陈海潮陶开
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：非常规储层 ; 压裂改造 ; 地表微地震监测 ; 宽频带地震仪
• 作者单位：中国石油大学(北京) 北京 102249
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi
• 分类号：X92;TE3

摘要

利用水力压裂来改造非常规储层的渗透率是提高非常规油气采收率的关键技术之一,研究压裂改造过程中岩石破裂产生的微地震的时空分布以及震源破裂机制是目前监测压裂改造效果的唯一方法.通过监测压裂过程中产生的微地震还可以指导、优化压裂作业,降低压裂改造对自然环境的污染以及减少诱发的地震灾害.通过安装在压裂井水平段上方地表的地震仪器监测压裂改造过程中的微地震,相对于井下观测而言,具有易于安装、成本低的优势,能够做到对每一台仪器的安置的精确控制.但是,地表监测容易受到地表人为噪音的干扰以及地表沉积层的影响,而且地表仪器距离压裂区相对较远,因此,如何从地表记录中探测微地震信号,是地表微地震监测的关键. 宽频带地震仪以其高灵敏度和宽频带范围的特点在天然地震学中被广泛应用。通过在压裂井水平段上方地表安装宽频带地震仪观测微地震的时空分布规律和震源机制是监测压裂改造的一种新尝试。利用宽频带地震台阵进行了两次地表微地震观测。宽频带地震记录给人们提供了利用不同频率成分研究微地震的途径,也给人们同时研究压裂过程中的脆性岩石破裂和慢滑移过程提供了可靠的第一手资料。通过对两次地表微地震观测数据的分析,发现,地表宽频带观测不仅能够记录到压裂改造过程中岩石破裂产生的微地震,而且记录到大量发生在压裂区附近的小地震。经研究发现,这些小地震一般发生在压裂施工之后几个小时内,而且集中分布在一个条带状区域之内,可能是水力压裂过程引起了地下应力的调整,并诱发了大量的微小地震。利用三分量地震记录,通过对P波和S波的波形拟合获得了其中一部分震级较大地震的震源机制解,并进一步得到了压裂区附近应力的变化。