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油氣井加砂壓裂裂縫地面微地震監(jiān)測(cè)本文檔請(qǐng)勿隨意外傳油氣井加砂壓裂裂縫本文檔請(qǐng)勿隨意外傳提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況1.研究概況年度項(xiàng)目單位/施工地點(diǎn)項(xiàng)目工作2007-2008微地震監(jiān)測(cè)壓裂效果試驗(yàn)中石化先導(dǎo)項(xiàng)目第2代微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)2008氣井壓裂人工裂縫監(jiān)測(cè)中石化西南分公司6口井2008大牛地氣田氣井壓裂人工裂縫監(jiān)測(cè)中石化華北分公司9口井2008-2009低滲透油田注水壓裂微裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用2007年山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目第3代系統(tǒng)及處理方法研究2009加砂壓裂水力裂縫監(jiān)測(cè)四川3口直井2010壓裂裂縫監(jiān)測(cè)四川2口井,包括1口頁(yè)巖氣井2010X4井壓裂監(jiān)測(cè)重慶2口斜井2010寧201井壓裂裂縫監(jiān)測(cè)四川1口頁(yè)巖氣井課題組近年完成相關(guān)項(xiàng)目1.研究概況年度項(xiàng)目單位/施工地點(diǎn)項(xiàng)目工作2007-2001.研究概況自主開發(fā)了微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),第3代系統(tǒng)有19個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),注冊(cè)2項(xiàng)實(shí)用新型專利。正在開發(fā)第4代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),更易使用,站點(diǎn)個(gè)數(shù)更多(50~100個(gè))自主開發(fā)了基于層析成像法震源定位的數(shù)據(jù)處理軟件,已經(jīng)注冊(cè)軟件版權(quán)自2007年以來(lái),完成2個(gè)省部級(jí)研究項(xiàng)目,多個(gè)橫向應(yīng)用項(xiàng)目《近地面微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用》于2008年12月31日通過(guò)山東省科技廳組織的專家鑒定,成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平課題組主要研究成果1.研究概況自主開發(fā)了微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),第3代系統(tǒng)有19個(gè)監(jiān)提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理 2.1微地震及應(yīng)用 2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè) 2.3震源定位方法 2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況2.1微地震及應(yīng)用OYO油氣采出水力壓裂注水注蒸汽等油氣田開發(fā)過(guò)程中微地震產(chǎn)生原因微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成高性能檢波器:作為傳感器信號(hào)采集器:現(xiàn)場(chǎng)微震信號(hào)采集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理軟件:數(shù)據(jù)分析處理,震源計(jì)算,三維顯示等2.1微地震及應(yīng)用OYO油氣采出油氣田開發(fā)過(guò)程中微地震產(chǎn)生微震監(jiān)測(cè)的應(yīng)用水力壓裂過(guò)程裂縫監(jiān)測(cè) 可以確定裂縫方向、長(zhǎng)度、高度等參數(shù),可描述裂縫破裂過(guò)程,評(píng)價(jià)壓裂效果2)油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(采油、注水、注蒸汽等) 可動(dòng)態(tài)獲得油藏狀態(tài)、水驅(qū)前緣等TerraScience蒸汽驅(qū)微震監(jiān)測(cè)3)油氣藏低頻異常信號(hào)分析通過(guò)微地震信號(hào)的低頻信號(hào)分析,判斷是否有油氣藏微震監(jiān)測(cè)的應(yīng)用水力壓裂過(guò)程裂縫監(jiān)測(cè)2)油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(采油、注2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)(1)井下微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的井中布置檢波器優(yōu)點(diǎn):靠近震源,能接受到更多信號(hào),測(cè)量準(zhǔn)確性高缺點(diǎn):使用條件苛刻,需要停井操作復(fù)雜,有風(fēng)險(xiǎn)成本高,難以大面積廣泛應(yīng)用該方法比較成熟,多家公司有成套的硬件和軟件系統(tǒng)代表公司:美國(guó)Pinnacle公司,加拿大Weir-Jones公司等2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)(1)井下微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的井(2)地面微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的地面埋置檢波器MicroSeismic的PSET監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖優(yōu)點(diǎn):節(jié)約成本,施工條件要求簡(jiǎn)單,無(wú)傷害井筒的風(fēng)險(xiǎn)缺點(diǎn):距離震源遠(yuǎn),接收信號(hào)少;對(duì)檢波器和采集器要求信噪比高;對(duì)數(shù)據(jù)處理技術(shù)要求高;要求站點(diǎn)數(shù)量多(2)地面微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的地面埋置檢波器MicroSe2.3震源定位方法微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,根據(jù)對(duì)震源位置計(jì)算方法的不同,分為兩種方法:(1)方程求解定位法:根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利用到時(shí)差定位計(jì)算公式計(jì)算一個(gè)震源的位置坐標(biāo)井下微地震監(jiān)測(cè)采用此方法,因?yàn)樾盘?hào)信噪比高(2)層析成像法:利用各站點(diǎn)接收同一震源信號(hào)有相似性的原理,對(duì)地質(zhì)體能量發(fā)射強(qiáng)度成像,發(fā)射強(qiáng)度最大的區(qū)域就認(rèn)為是震源地面微地震監(jiān)測(cè)采用此方法,因?yàn)樾盘?hào)信噪比低,通過(guò)站點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)彌補(bǔ)信號(hào)的劣勢(shì)2.3震源定位方法微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,根據(jù)(1)方程求解定位法根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利用定位計(jì)算公式計(jì)算一個(gè)震源的精確位置坐標(biāo).定位法有以下關(guān)鍵要求:1)微震事件比較明顯,可以精確提取地震波初至?xí)r間2)初至?xí)r間必須提取準(zhǔn)確,否則對(duì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性影響很大3)采用自動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)初至?xí)r間自動(dòng)拾取誤差大,可信度低(1)方程求解定位法根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利(2)層析成像法層析成像并不根據(jù)某個(gè)具體的微震事件進(jìn)行計(jì)算,而是根據(jù)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)信號(hào)的相似性計(jì)算監(jiān)測(cè)介質(zhì)的信號(hào)發(fā)射能量,繪制能量分布圖逐個(gè)深度進(jìn)行層析成像,就可以得到三維圖像(2)層析成像法層析成像并不根據(jù)某個(gè)具體的微震事件進(jìn)行計(jì)算2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,地面微地震監(jiān)測(cè)一般使用層析成像方法

基本原理當(dāng)傳輸距離比較短時(shí),從一個(gè)震源點(diǎn)釋放的地震波被各地面站點(diǎn)接收后波形變化比較小,具有相似性,各站點(diǎn)接收到的地震波有時(shí)差具體方法1)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震信號(hào)偏移疊加示意圖

2)計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)到地面各接收點(diǎn)的走時(shí),對(duì)實(shí)際接收到的信號(hào)進(jìn)行偏移疊加

信號(hào)偏移疊加示意圖2)計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)到地面各接收點(diǎn)的走時(shí),對(duì)3)計(jì)算出每個(gè)格點(diǎn)的成像值,繪制出圖像,圖像中成像值最大的點(diǎn)就認(rèn)為是震源

逐個(gè)深度進(jìn)行層析成像,就可以得到三維圖像3)計(jì)算出每個(gè)格點(diǎn)的成像值,繪制出圖像,圖像中成像值最大的點(diǎn)4)通過(guò)確定一些列微地震事件的震源點(diǎn),繪制震源點(diǎn)的空間分布,即可查看裂縫形態(tài),計(jì)算裂縫參數(shù)NORSAR的效果圖4)通過(guò)確定一些列微地震事件的震源點(diǎn),繪制震源點(diǎn)的空間分布,提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法 3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備 3.2監(jiān)測(cè)施工方法 3.3數(shù)據(jù)處理軟件

3.4層析成像數(shù)值模擬4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備自主開發(fā)的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括19個(gè)微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)和1個(gè)GPS坐標(biāo)采集站每個(gè)采集站包括的設(shè)備:1)1個(gè)高精度、低噪聲、低功耗的24位采集器,包括大容量電池和U盤2)1個(gè)GPS天線3)1個(gè)高靈敏度的檢波器3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備自主開發(fā)的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括19個(gè)微地震監(jiān)設(shè)備主要性能指標(biāo):1)24位ADC,具有Sinc+FIR數(shù)字濾波器,采樣率從1~2000SPS可選,采集時(shí)使用1000SPS2)GPS授時(shí)精度50ns(RMS),使用精度為1ppm的高精度晶振,使用1000SPS采樣20分鐘時(shí),采樣誤差不超過(guò)1個(gè)采樣點(diǎn)3)電路綜合噪聲最低1uV(RMS),信噪比達(dá)到110dB以上4)檢波器靈敏度200V/m/s左右,失真度0.03%~0.05%5)在一個(gè)電池盒供電情況下可連續(xù)采集12個(gè)小時(shí)設(shè)備主要性能指標(biāo):1)24位ADC,具有Sinc+FIR數(shù)字3.2監(jiān)測(cè)施工方法提前1~2天勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn),用地鉆和洛陽(yáng)鏟打孔1~1.5米深對(duì)于斜井,在選點(diǎn)時(shí)就記錄GPS坐標(biāo),并繪制站點(diǎn)分布圖,保證站點(diǎn)分布合理檢波器嚴(yán)格壓實(shí),保證與地層的耦合,并減少地面噪聲干擾至少在壓裂施工開始前1小時(shí)開始監(jiān)測(cè),壓裂結(jié)束后繼續(xù)監(jiān)測(cè)至少1小時(shí)3.2監(jiān)測(cè)施工方法提前1~2天勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn),用地鉆和洛陽(yáng)鏟3.3數(shù)據(jù)處理軟件自主開發(fā)的微地震數(shù)據(jù)處理軟件3.3數(shù)據(jù)處理軟件自主開發(fā)的微地震數(shù)據(jù)處理軟件3.3.1軟件功能軟件功能分為三大部分:(1)項(xiàng)目基本信息管理項(xiàng)目基本信息設(shè)置監(jiān)測(cè)站點(diǎn)GPS坐標(biāo)提取和轉(zhuǎn)換局部坐標(biāo)系建立速度資料管理監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格定義計(jì)算或?qū)肽繕?biāo)區(qū)域各網(wǎng)格點(diǎn)到地面站點(diǎn)的走時(shí)數(shù)據(jù)層位定義井斜數(shù)據(jù)管理3.3.1軟件功能軟件功能分為三大部分:(1)項(xiàng)目基本信3.3.1軟件功能(2)文件預(yù)處理采集器文件檢查,剔除錯(cuò)誤文件采集器文件轉(zhuǎn)換為SGY格式文件各站點(diǎn)SGY格式文件的同步合并,合并后有19個(gè)道,且時(shí)間是嚴(yán)格一致的SGY文件處理,如文件分割、道提取、道刪除,信號(hào)的去直流、濾波、頻譜分析、時(shí)頻分析、小波分析等(3)震源計(jì)算與裂縫顯示層析成像反演求速度數(shù)據(jù)掃描層析成像提取微震事件震源坐標(biāo)事件序列的三維顯示和裂縫參數(shù)計(jì)算3.3.1軟件功能(2)文件預(yù)處理采集器文件檢查,剔除錯(cuò)3.3.2數(shù)據(jù)處理流程1.坐標(biāo)系建立3.走時(shí)計(jì)算或?qū)?.文件格式轉(zhuǎn)換5.文件同步合并7.層析成像確定事件及震源2.目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化6.SGY文件處理8.裂縫三維顯示與參數(shù)計(jì)算3.3.2數(shù)據(jù)處理流程1.坐標(biāo)系建立3.走時(shí)計(jì)算或?qū)?.(1)坐標(biāo)系建立1)采集器的文件記錄了所在位置的GPS坐標(biāo),單次GPS坐標(biāo)有誤差,采用多個(gè)文件分析統(tǒng)計(jì)求平均確定最準(zhǔn)確的GPS坐標(biāo),平面誤差小于2米。多文件GPS坐標(biāo)分析窗口(1)坐標(biāo)系建立1)采集器的文件記錄了所在位置的GPS坐標(biāo),(1)坐標(biāo)系建立2)根據(jù)井口、靶點(diǎn)和各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的GPS坐標(biāo),轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)數(shù)值,并以井口為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,計(jì)算各點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)

局部坐標(biāo)系定義站點(diǎn)坐標(biāo)管理窗口(1)坐標(biāo)系建立2)根據(jù)井口、靶點(diǎn)和各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的GPS坐標(biāo),(2)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化定義目標(biāo)區(qū)域中心點(diǎn),網(wǎng)格邊長(zhǎng),東西、南北、上下擴(kuò)展網(wǎng)格數(shù),利用平均速度計(jì)算走時(shí)等目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格網(wǎng)格定義窗口(2)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化定義目標(biāo)區(qū)域中心點(diǎn),網(wǎng)格邊長(zhǎng),東西、南北(3)文件格式轉(zhuǎn)換將采集器的GW1格式文件轉(zhuǎn)換為SEGY格式文件,可檢查GW1文件采樣率是否正確。正常情況下一個(gè)文件存20分鐘數(shù)據(jù),采樣誤差不超過(guò)1毫秒。轉(zhuǎn)換時(shí)根據(jù)設(shè)置將一個(gè)GW1文件分割為多個(gè)SEGY文件,一般60秒一個(gè)SEGY文件。(3)文件格式轉(zhuǎn)換將采集器的GW1格式文件轉(zhuǎn)換為SEGY格式(4)各站點(diǎn)文件同步合并單個(gè)站點(diǎn)的SEGY文件只有1個(gè)道,按照時(shí)間同步合并所有道,合并后的SEGY文件最多有18道(4)各站點(diǎn)文件同步合并單個(gè)站點(diǎn)的SEGY文件只有1個(gè)道,按(5)SEGY文件處理SEGY文件處理功能:波形顯示,文件分割與道提取,信號(hào)去除直流、濾波、頻譜分析、時(shí)頻分析、小波分析等功能很豐富,可以參考軟件使用手冊(cè)(5)SEGY文件處理SEGY文件處理功能:波形顯示,文件分(7)層析成像確定震源逐個(gè)文件、逐個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)掃描成像,以確定微地震事件和震源坐標(biāo)。(7)層析成像確定震源逐個(gè)文件、逐個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)掃描成像(7)數(shù)據(jù)掃描層析成像成像添加事件原始波形(7)數(shù)據(jù)掃描層析成像成像添加事件原始波形(8)裂縫三維顯示裂縫三維顯示窗口(8)裂縫三維顯示裂縫三維顯示窗口3.4層析成像數(shù)值模擬利用理想介質(zhì)模擬地震數(shù)據(jù),測(cè)試層析成像震源成像效果1.網(wǎng)格化2.走時(shí)計(jì)算3.模擬數(shù)據(jù)4.層析成像5.切片成像處理流程3.4.1數(shù)值模擬方法3.4層析成像數(shù)值模擬利用理想介質(zhì)模擬地震數(shù)據(jù),測(cè)試層析成(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置設(shè)置30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),假設(shè)直井,以井口為中心(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置設(shè)置30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),假設(shè)直井高斯平面站點(diǎn)顯示直角平面站點(diǎn)顯示30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋區(qū)域:東西±600米,南北±400米(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置高斯平面站點(diǎn)顯示直角平面站點(diǎn)顯示30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋區(qū)域:東西(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;垂直21格,步長(zhǎng)10米(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;垂直21格,步長(zhǎng)10米中心坐標(biāo)(EW,NS,UD)=(0,0,1500)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域:南北:-200米~+200米東西:-200米~+200米垂直:1400米~1600米計(jì)算量:垂直分層=21層每層格點(diǎn)數(shù)=41*41=1681每格點(diǎn)走時(shí)數(shù)據(jù)=30個(gè)單層走時(shí)記錄=1681*30=50430全部走時(shí)記錄=21*50430=1059030(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算速度選擇:以深度所在平均速度作為速度,假設(shè)理想介質(zhì)走時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):以TRV格式文件存儲(chǔ),可以導(dǎo)入其他軟件計(jì)算的走時(shí)數(shù)據(jù)文件復(fù)雜速度模型的走時(shí)計(jì)算可采用專業(yè)的正演算法和軟件計(jì)算(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算速度選擇:以深度所在平均速度作為速度(3)波形模擬根據(jù)計(jì)算的走時(shí),假設(shè)某一個(gè)格點(diǎn)發(fā)射地震波,模擬出地面各站點(diǎn)接收到的波形數(shù)據(jù),并保存為SGY文件。(3)波形模擬根據(jù)計(jì)算的走時(shí),假設(shè)某一個(gè)格點(diǎn)發(fā)射地震波,模(4)層析成像對(duì)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的波形數(shù)據(jù)層析成像,確定是否有事件,及震源坐標(biāo)(4)層析成像對(duì)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的波形數(shù)據(jù)層析成像,確定是否有3.4.2數(shù)值模擬對(duì)比對(duì)比不同站點(diǎn)個(gè)數(shù)、噪聲水平情況下的成像效果(1)相同信號(hào),相同網(wǎng)格劃分,10、20、30、48站點(diǎn)的比較(2)30站點(diǎn)時(shí),有事件和無(wú)事件的比較(3)30站點(diǎn)時(shí),噪聲不同的比較假設(shè)UD0011-EW0010-NS0015格點(diǎn)發(fā)射地震波,采用相同的子波模擬從格點(diǎn)(11,10,15)發(fā)出的信號(hào),疊加方差為0.2高斯白噪聲3.4.2數(shù)值模擬對(duì)比對(duì)比不同站點(diǎn)個(gè)數(shù)、噪聲水平情況下的3.4.2-1不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(1)方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)3.4.2-1不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(1)方差0.2高斯噪聲方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,震源點(diǎn)越突出)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,震源點(diǎn)越突出)10(2)方差0.2高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(2)方差0.2高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好(3)方差0.4高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(3)方差0.4高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好(4)無(wú)噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(4)無(wú)噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)23.4.2-230個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(1)方差0.2高斯噪聲,有事件自動(dòng)調(diào)色板,有明顯的極點(diǎn)3.4.2-230個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(1)方差0.30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(2)方差0.2高斯噪聲,無(wú)事件自動(dòng)調(diào)色板,無(wú)明顯極點(diǎn)30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(2)方差0.2高斯噪聲,無(wú)事件(3)方差0.6高斯噪聲,有事件,信號(hào)幾乎被噪聲淹沒(méi)自動(dòng)調(diào)色板,有明顯極點(diǎn),雖然S值比較小30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(3)方差0.6高斯噪聲,有事件,信號(hào)幾乎被噪聲淹沒(méi)自動(dòng)調(diào)3.4.2-330個(gè)站點(diǎn),噪聲不同的對(duì)比0.2高斯噪聲0.6高斯噪聲固定調(diào)色板,噪聲有影響(實(shí)際處理中先濾波)3.4.2-330個(gè)站點(diǎn),噪聲不同的對(duì)比0.2高斯噪聲0層析成像震源定位的特點(diǎn)(1)計(jì)算量很大(2)站點(diǎn)個(gè)數(shù)越多,成像效果越好(3)水平分辨率較好,垂直分辨率較差,易出現(xiàn)垂直定位誤差(4)如果各站點(diǎn)噪聲不存在相關(guān)性,即使信號(hào)被噪聲淹沒(méi)也可以成像,實(shí)現(xiàn)所謂噪聲成像層析成像震源定位的特點(diǎn)(1)計(jì)算量很大1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例 4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)施工情況

4.2須四下層監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

4.3須四下層裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果5.總結(jié)提綱1.研究概況提綱4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)基本情況第1段監(jiān)測(cè)時(shí)間:7:30~12:00,未進(jìn)行有效壓裂第2段監(jiān)測(cè)時(shí)間:15:30~22:30壓裂監(jiān)測(cè)時(shí)間測(cè)試壓裂:18:41~18:59縫網(wǎng)壓裂:19:37~20:02主壓裂:20:29~21:44須四上壓裂時(shí)間測(cè)試壓裂:15:33~15:50縫網(wǎng)壓裂:16:33~16:53主壓裂:17:14~18:04須四下壓裂時(shí)間兩層壓裂,每層有測(cè)試壓裂、縫網(wǎng)壓裂和主壓裂,施工較復(fù)雜其他須四下段(測(cè)深1810~1818m)須四上段(測(cè)深1621~1634m)壓裂層位2010年10月監(jiān)測(cè)日期構(gòu)造位置重慶地理位置開發(fā)井/定向井井類型X4壓裂井號(hào)4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)基本情況第1段監(jiān)測(cè)時(shí)間:7:30~1391mNE287°(-366,114,1484.3)1480~1489m1621~1634m須四上536mNE288°(-504,166,1597.5)1595~1600m1810~1818m須四下距井口水平距離中心點(diǎn)方位中心坐標(biāo)(EW,NS,UD)垂深測(cè)深層位兩個(gè)靶點(diǎn)位置的高斯平面圖通過(guò)井斜數(shù)據(jù)確定靶點(diǎn)位置391mNE287°(-366,114,1484.3)1監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布根據(jù)靶點(diǎn)位置布設(shè)18個(gè)站點(diǎn),由于地形限制,在南邊的站點(diǎn)多監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布根據(jù)靶點(diǎn)位置布設(shè)18個(gè)站點(diǎn),由于地形限制,在南邊4.2須四下層微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)試壓裂過(guò)程:15:33~13:50之間,持續(xù)17分鐘4.2.1壓裂過(guò)程(2)縫網(wǎng)壓裂過(guò)程:16:33~16:53,持續(xù)20分鐘(3)主壓裂時(shí)間:17:14~18:04,持續(xù)時(shí)間50分鐘4.2須四下層微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)試壓裂過(guò)程:154.2.2區(qū)分各種波形(1)安靜背景18點(diǎn)21分時(shí)的安靜背景,信號(hào)壓裂設(shè)備停止工作,環(huán)境比較安靜,各站點(diǎn)附近也沒(méi)有干擾

4.2.2區(qū)分各種波形(1)安靜背景18點(diǎn)21分時(shí)的安靜(2)地面干擾9點(diǎn)44分時(shí)的信號(hào),壓裂設(shè)備停止工作,11號(hào)站點(diǎn)受到很強(qiáng)的干擾,11號(hào)附近幾個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有明顯的受到干擾,地面干擾傳播距離短(2)地面干擾9點(diǎn)44分時(shí)的信號(hào),壓裂設(shè)備停止工作,11號(hào)站9點(diǎn)53分,多個(gè)站點(diǎn)都有干擾,9,10,19站點(diǎn)相互之間距離比較近,也都有干擾,但不是同一個(gè)干擾源,沒(méi)有相似性。這進(jìn)一步說(shuō)明地面的干擾傳播距離很短,不會(huì)同時(shí)影響多個(gè)站點(diǎn)。9點(diǎn)53分,多個(gè)站點(diǎn)都有干擾,9,10,19站點(diǎn)相互之間距離(3)壓裂設(shè)備干擾16點(diǎn)53分,壓裂設(shè)備停止工作前后,影響較明顯,使每個(gè)站點(diǎn)背景噪聲都增強(qiáng),靠井場(chǎng)近的干擾很強(qiáng)(3)壓裂設(shè)備干擾16點(diǎn)53分,壓裂設(shè)備停止工作前后,影響較有壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

有、無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

有壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性有、(4)有效微地震信號(hào)壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾(4)有效微地震信號(hào)壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾前面兩圖信號(hào)的幅頻特性曲線

壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾前面兩圖信號(hào)的幅頻特性曲線壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干4.2.3信號(hào)濾波與去噪(1)數(shù)字濾波數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)窗口

基于頻帶特性的濾波器,如低通、高通、帶通、帶阻可靈活設(shè)計(jì)各種FIR、IIR濾波器4.2.3信號(hào)濾波與去噪(1)數(shù)字濾波數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)窗口信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)

40Hz低通濾波后

信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)40Hz低通信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)

40Hz低通濾波后

信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)40Hz低通原始信號(hào)的幅頻40Hz濾波后幅頻,18#低頻還有強(qiáng)信號(hào),屬于低頻干擾帶干擾的微地震信號(hào)濾波前后的頻譜原始信號(hào)的幅頻40Hz濾波后幅頻,18#低頻還有強(qiáng)信號(hào),屬于(2)DCT濾波數(shù)字濾波后仍然有壓裂的干擾,特別是18號(hào)站點(diǎn)DCT變換(2)DCT濾波數(shù)字濾波后仍然有壓裂的干擾,特別是18號(hào)站點(diǎn)DCT與FT類似,但是變換后形態(tài)更集中,且沒(méi)有相位信息,常用于信號(hào)壓縮第18號(hào)站點(diǎn)的DCT系數(shù)(虛線為閾值70)

壓裂設(shè)備干擾是單一頻率附近的持續(xù)干擾,DCT系數(shù)很大,切除這部分能量就可以大大削弱壓裂干擾(2)DCT濾波DCT與FT類似,但是變換后形態(tài)更集中,且沒(méi)有相位信息,常用濾波前信號(hào)濾波后信號(hào)能量保留率(2)DCT濾波濾波前信號(hào)濾波后信號(hào)能量保留率(2)DCT濾波(3)小波去噪小波分析窗口

小波是信號(hào)處理的一種有效方法,可以用于去噪(3)小波去噪小波分析窗口小波是信號(hào)處理的一種有效方法,可DCT濾波后信號(hào)DCT濾波后信號(hào)再經(jīng)過(guò)小波去噪(3)小波去噪DCT濾波后信號(hào)DCT濾波后信號(hào)再經(jīng)過(guò)小波去噪(3)小波去噪4.2.4微地震信號(hào)識(shí)別與統(tǒng)計(jì)(1)測(cè)試壓裂過(guò)程

15:33~13:50之間,注入量38立方米15:39微地震事件信號(hào)(經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波與DCT濾波)

右圖原始信號(hào)中4,13,15三個(gè)站點(diǎn)靠近一個(gè)磚瓦廠,受到比較嚴(yán)重的干擾

什么是有效的微地震信號(hào):信號(hào)不一定強(qiáng),但是要被幾乎所有站點(diǎn)接收到,信號(hào)初至跳變明顯4.2.4微地震信號(hào)識(shí)別與統(tǒng)計(jì)(1)測(cè)試壓裂過(guò)程15:(2)縫網(wǎng)壓裂過(guò)程:16:33~16:53之間16:35微地震信號(hào)15:39微地震事件信號(hào)(2)縫網(wǎng)壓裂過(guò)程:16:33~16:53之間16:35(3)主壓裂過(guò)程:17:14~18:04之間微地震事件比較多主壓裂期間的事件文件列表(部分)

(3)主壓裂過(guò)程:17:14~18:04之間微地震事件主壓裂期間兩個(gè)信號(hào)段

左圖的信號(hào)比較弱,右圖的信號(hào)比較強(qiáng),右圖的19道受到比較強(qiáng)的地面干擾,直接剔除了19道主壓裂期間兩個(gè)信號(hào)段左圖的信號(hào)比較弱,右圖的信號(hào)比較強(qiáng),右4.2.5網(wǎng)格劃分與等效速度求取層析成像法震源定位的基本原理:將監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的地層進(jìn)行網(wǎng)格劃分,計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格到地面站點(diǎn)的理論走時(shí),然后用理論走時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行偏移疊加,計(jì)算成像值

網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格到地面站點(diǎn)地震波的示意圖

4.2.5網(wǎng)格劃分與等效速度求取層析成像法震源定位的基本原網(wǎng)格定義與走時(shí)計(jì)算窗口

東西中心:-504南北中心:166垂直中心:1598網(wǎng)格水平邊長(zhǎng):10米網(wǎng)格垂直邊長(zhǎng):5米東西網(wǎng)格個(gè)數(shù):61個(gè)南北網(wǎng)格個(gè)數(shù):61個(gè)垂直分層數(shù):11個(gè)已計(jì)算須四下壓裂井段的中心點(diǎn)(-504,166,1598)

定義了11層網(wǎng)格,垂直深度范圍1573~1623米,水平方向600米×600米,每層有61*61=3721個(gè)網(wǎng)格

(1)網(wǎng)格劃分

網(wǎng)格定義與走時(shí)計(jì)算窗口東西中心:-504已計(jì)算須四下壓裂井4.2.6成像計(jì)算(1)16:35信號(hào)段

16:35信號(hào)段

16:35信號(hào)段最佳成像從第6層成像圖上取得成像中心點(diǎn)坐標(biāo)是(-524,156,1598),這是以井口為中心點(diǎn)的坐標(biāo),以須四下中心點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)平移。后平面坐標(biāo)是(-20,-10)4.2.6成像計(jì)算(1)16:35信號(hào)段16:35信號(hào)(2)弱信號(hào)成像

這段信號(hào)比較弱,周圍沒(méi)有異常干擾,成像效果比較好。從成像圖上取得成像中心點(diǎn)坐標(biāo)是(-514,246,1593),偏移后(-10,80)17:22信號(hào)段

17:22信號(hào)段最佳成像計(jì)算量很大,8秒鐘數(shù)據(jù)計(jì)算11層需要3分鐘(2)弱信號(hào)成像這段信號(hào)比較弱,周圍沒(méi)有異常干擾,成像效果(3)停止壓裂后的一段信號(hào)18:04已經(jīng)停止壓裂,圖像中心點(diǎn)是(-634,146,1588),偏移后坐標(biāo)是(-130,-20)。

(3)停止壓裂后的一段信號(hào)18:04已經(jīng)停止壓裂,圖像中心點(diǎn)4.3須四下層裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果4.3.1測(cè)試壓裂事件點(diǎn)分布測(cè)試壓裂時(shí)間段15:33~15:50,持續(xù)17分鐘確定震源的只有2個(gè)點(diǎn),是15:39和15:59,震源點(diǎn)在壓裂井段的井筒附近

測(cè)試壓裂期間兩個(gè)事件點(diǎn)的分布

4.3須四下層裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果4.3.1測(cè)試壓裂事件點(diǎn)分布測(cè)試4.3.2測(cè)試壓裂和縫網(wǎng)壓裂事件點(diǎn)分布縫網(wǎng)壓裂時(shí)間段16:33~16:53,持續(xù)20分鐘,確定震源位置比較好的有8個(gè)點(diǎn),與測(cè)試壓裂期間的點(diǎn)疊加在一起顯示

測(cè)試壓裂和縫網(wǎng)壓裂事件點(diǎn)顯示(紅色:測(cè)試壓裂;藍(lán)色:縫網(wǎng)壓裂)

4.3.2測(cè)試壓裂和縫網(wǎng)壓裂事件點(diǎn)分布縫網(wǎng)壓裂時(shí)間段16:34.3.3全部事件點(diǎn)分布三段壓裂所有事件點(diǎn)平面顯示(紅色:測(cè)試壓裂,藍(lán)色:縫網(wǎng)壓裂,綠色:主壓裂)

4.3.3全部事件點(diǎn)分布三段壓裂所有事件點(diǎn)平面顯示三段壓裂所有事件點(diǎn)三維顯示(紅色:測(cè)試壓裂,藍(lán)色:縫網(wǎng)壓裂,綠色:主壓裂)

三段壓裂所有事件點(diǎn)三維顯示丹淺X4須四下監(jiān)測(cè)結(jié)果30~40米裂縫高度主裂縫北偏西10度左右,有西向分支裂縫方位150米西翼西向縫長(zhǎng)220米西翼北向縫長(zhǎng)170米東翼南向縫長(zhǎng)監(jiān)測(cè)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目監(jiān)測(cè)到的有效微地震信號(hào)比較多,確定震源的事件點(diǎn)多,裂縫擴(kuò)展形態(tài)比較明顯,有縫網(wǎng)形態(tài)丹淺X4須四下監(jiān)測(cè)結(jié)果30~40米裂縫高度主裂縫北偏西101.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況提綱5.1第3代系統(tǒng)應(yīng)用效果2009和2010年我們應(yīng)用自主開發(fā)的第3代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了10井次的壓裂裂縫監(jiān)測(cè),取得比較好的應(yīng)用效果。主要的優(yōu)點(diǎn)在于:系統(tǒng)有19個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),對(duì)于監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的覆蓋比較全面,即使一兩個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)故障也不影響總體的監(jiān)測(cè)效果每個(gè)站點(diǎn)獨(dú)立采集和存儲(chǔ),采用GPS獲取坐標(biāo)和時(shí)間,便于野外施工和后期數(shù)據(jù)同步檢波器靈敏度高,埋置深度1米左右可以采集到明顯的微地震信號(hào)數(shù)據(jù)處理軟件功能比較完善,震源定位的層析成像法理論完善,數(shù)據(jù)處理結(jié)果比較準(zhǔn)確第3代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用比較成功第3代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要在易用性方面需要改進(jìn)5.1第3代系統(tǒng)應(yīng)用效果2009和2010年我們應(yīng)用自主正在研制第4代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),功能增強(qiáng)(1)采集器增加無(wú)線通訊功能,可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集器狀態(tài),可以無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)文件(2)增加LCD顯示,可以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試檢波器信號(hào)(3)站點(diǎn)個(gè)數(shù)達(dá)到50個(gè)左右,根據(jù)需要也可以增加到100個(gè),達(dá)到更好的監(jiān)測(cè)效果(4)進(jìn)一步增強(qiáng)完善數(shù)據(jù)處理軟件功能5.2第4代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能正在研制第4代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),功能增強(qiáng)(1)采集器增加無(wú)線通謝謝謝謝油氣井加砂壓裂裂縫地面微地震監(jiān)測(cè)本文檔請(qǐng)勿隨意外傳油氣井加砂壓裂裂縫本文檔請(qǐng)勿隨意外傳提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況1.研究概況年度項(xiàng)目單位/施工地點(diǎn)項(xiàng)目工作2007-2008微地震監(jiān)測(cè)壓裂效果試驗(yàn)中石化先導(dǎo)項(xiàng)目第2代微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)2008氣井壓裂人工裂縫監(jiān)測(cè)中石化西南分公司6口井2008大牛地氣田氣井壓裂人工裂縫監(jiān)測(cè)中石化華北分公司9口井2008-2009低滲透油田注水壓裂微裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用2007年山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目第3代系統(tǒng)及處理方法研究2009加砂壓裂水力裂縫監(jiān)測(cè)四川3口直井2010壓裂裂縫監(jiān)測(cè)四川2口井,包括1口頁(yè)巖氣井2010X4井壓裂監(jiān)測(cè)重慶2口斜井2010寧201井壓裂裂縫監(jiān)測(cè)四川1口頁(yè)巖氣井課題組近年完成相關(guān)項(xiàng)目1.研究概況年度項(xiàng)目單位/施工地點(diǎn)項(xiàng)目工作2007-2001.研究概況自主開發(fā)了微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),第3代系統(tǒng)有19個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),注冊(cè)2項(xiàng)實(shí)用新型專利。正在開發(fā)第4代微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),更易使用,站點(diǎn)個(gè)數(shù)更多(50~100個(gè))自主開發(fā)了基于層析成像法震源定位的數(shù)據(jù)處理軟件,已經(jīng)注冊(cè)軟件版權(quán)自2007年以來(lái),完成2個(gè)省部級(jí)研究項(xiàng)目,多個(gè)橫向應(yīng)用項(xiàng)目《近地面微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用》于2008年12月31日通過(guò)山東省科技廳組織的專家鑒定,成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平課題組主要研究成果1.研究概況自主開發(fā)了微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),第3代系統(tǒng)有19個(gè)監(jiān)提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理 2.1微地震及應(yīng)用 2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè) 2.3震源定位方法 2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況2.1微地震及應(yīng)用OYO油氣采出水力壓裂注水注蒸汽等油氣田開發(fā)過(guò)程中微地震產(chǎn)生原因微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成高性能檢波器:作為傳感器信號(hào)采集器:現(xiàn)場(chǎng)微震信號(hào)采集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理軟件:數(shù)據(jù)分析處理,震源計(jì)算,三維顯示等2.1微地震及應(yīng)用OYO油氣采出油氣田開發(fā)過(guò)程中微地震產(chǎn)生微震監(jiān)測(cè)的應(yīng)用水力壓裂過(guò)程裂縫監(jiān)測(cè) 可以確定裂縫方向、長(zhǎng)度、高度等參數(shù),可描述裂縫破裂過(guò)程,評(píng)價(jià)壓裂效果2)油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(采油、注水、注蒸汽等) 可動(dòng)態(tài)獲得油藏狀態(tài)、水驅(qū)前緣等TerraScience蒸汽驅(qū)微震監(jiān)測(cè)3)油氣藏低頻異常信號(hào)分析通過(guò)微地震信號(hào)的低頻信號(hào)分析,判斷是否有油氣藏微震監(jiān)測(cè)的應(yīng)用水力壓裂過(guò)程裂縫監(jiān)測(cè)2)油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(采油、注2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)(1)井下微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的井中布置檢波器優(yōu)點(diǎn):靠近震源,能接受到更多信號(hào),測(cè)量準(zhǔn)確性高缺點(diǎn):使用條件苛刻,需要停井操作復(fù)雜,有風(fēng)險(xiǎn)成本高,難以大面積廣泛應(yīng)用該方法比較成熟,多家公司有成套的硬件和軟件系統(tǒng)代表公司:美國(guó)Pinnacle公司,加拿大Weir-Jones公司等2.2水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)(1)井下微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的井(2)地面微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的地面埋置檢波器MicroSeismic的PSET監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖優(yōu)點(diǎn):節(jié)約成本,施工條件要求簡(jiǎn)單,無(wú)傷害井筒的風(fēng)險(xiǎn)缺點(diǎn):距離震源遠(yuǎn),接收信號(hào)少;對(duì)檢波器和采集器要求信噪比高;對(duì)數(shù)據(jù)處理技術(shù)要求高;要求站點(diǎn)數(shù)量多(2)地面微震監(jiān)測(cè)在目標(biāo)井附近的地面埋置檢波器MicroSe2.3震源定位方法微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,根據(jù)對(duì)震源位置計(jì)算方法的不同,分為兩種方法:(1)方程求解定位法:根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利用到時(shí)差定位計(jì)算公式計(jì)算一個(gè)震源的位置坐標(biāo)井下微地震監(jiān)測(cè)采用此方法,因?yàn)樾盘?hào)信噪比高(2)層析成像法:利用各站點(diǎn)接收同一震源信號(hào)有相似性的原理,對(duì)地質(zhì)體能量發(fā)射強(qiáng)度成像,發(fā)射強(qiáng)度最大的區(qū)域就認(rèn)為是震源地面微地震監(jiān)測(cè)采用此方法,因?yàn)樾盘?hào)信噪比低,通過(guò)站點(diǎn)個(gè)數(shù)來(lái)彌補(bǔ)信號(hào)的劣勢(shì)2.3震源定位方法微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,根據(jù)(1)方程求解定位法根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利用定位計(jì)算公式計(jì)算一個(gè)震源的精確位置坐標(biāo).定位法有以下關(guān)鍵要求:1)微震事件比較明顯,可以精確提取地震波初至?xí)r間2)初至?xí)r間必須提取準(zhǔn)確,否則對(duì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性影響很大3)采用自動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)初至?xí)r間自動(dòng)拾取誤差大,可信度低(1)方程求解定位法根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)的P波、S波的精確到時(shí),利(2)層析成像法層析成像并不根據(jù)某個(gè)具體的微震事件進(jìn)行計(jì)算,而是根據(jù)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)信號(hào)的相似性計(jì)算監(jiān)測(cè)介質(zhì)的信號(hào)發(fā)射能量,繪制能量分布圖逐個(gè)深度進(jìn)行層析成像,就可以得到三維圖像(2)層析成像法層析成像并不根據(jù)某個(gè)具體的微震事件進(jìn)行計(jì)算2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震源位置,地面微地震監(jiān)測(cè)一般使用層析成像方法

基本原理當(dāng)傳輸距離比較短時(shí),從一個(gè)震源點(diǎn)釋放的地震波被各地面站點(diǎn)接收后波形變化比較小,具有相似性,各站點(diǎn)接收到的地震波有時(shí)差具體方法1)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分2.4地面微地震監(jiān)測(cè)與層析成像微地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵是求出震信號(hào)偏移疊加示意圖

2)計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)到地面各接收點(diǎn)的走時(shí),對(duì)實(shí)際接收到的信號(hào)進(jìn)行偏移疊加

信號(hào)偏移疊加示意圖2)計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)到地面各接收點(diǎn)的走時(shí),對(duì)3)計(jì)算出每個(gè)格點(diǎn)的成像值,繪制出圖像,圖像中成像值最大的點(diǎn)就認(rèn)為是震源

逐個(gè)深度進(jìn)行層析成像,就可以得到三維圖像3)計(jì)算出每個(gè)格點(diǎn)的成像值,繪制出圖像,圖像中成像值最大的點(diǎn)4)通過(guò)確定一些列微地震事件的震源點(diǎn),繪制震源點(diǎn)的空間分布,即可查看裂縫形態(tài),計(jì)算裂縫參數(shù)NORSAR的效果圖4)通過(guò)確定一些列微地震事件的震源點(diǎn),繪制震源點(diǎn)的空間分布,提綱1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法 3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備 3.2監(jiān)測(cè)施工方法 3.3數(shù)據(jù)處理軟件

3.4層析成像數(shù)值模擬4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例5.總結(jié)提綱1.研究概況3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備自主開發(fā)的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括19個(gè)微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)和1個(gè)GPS坐標(biāo)采集站每個(gè)采集站包括的設(shè)備:1)1個(gè)高精度、低噪聲、低功耗的24位采集器,包括大容量電池和U盤2)1個(gè)GPS天線3)1個(gè)高靈敏度的檢波器3.1監(jiān)測(cè)設(shè)備自主開發(fā)的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括19個(gè)微地震監(jiān)設(shè)備主要性能指標(biāo):1)24位ADC,具有Sinc+FIR數(shù)字濾波器,采樣率從1~2000SPS可選,采集時(shí)使用1000SPS2)GPS授時(shí)精度50ns(RMS),使用精度為1ppm的高精度晶振,使用1000SPS采樣20分鐘時(shí),采樣誤差不超過(guò)1個(gè)采樣點(diǎn)3)電路綜合噪聲最低1uV(RMS),信噪比達(dá)到110dB以上4)檢波器靈敏度200V/m/s左右,失真度0.03%~0.05%5)在一個(gè)電池盒供電情況下可連續(xù)采集12個(gè)小時(shí)設(shè)備主要性能指標(biāo):1)24位ADC,具有Sinc+FIR數(shù)字3.2監(jiān)測(cè)施工方法提前1~2天勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn),用地鉆和洛陽(yáng)鏟打孔1~1.5米深對(duì)于斜井,在選點(diǎn)時(shí)就記錄GPS坐標(biāo),并繪制站點(diǎn)分布圖,保證站點(diǎn)分布合理檢波器嚴(yán)格壓實(shí),保證與地層的耦合,并減少地面噪聲干擾至少在壓裂施工開始前1小時(shí)開始監(jiān)測(cè),壓裂結(jié)束后繼續(xù)監(jiān)測(cè)至少1小時(shí)3.2監(jiān)測(cè)施工方法提前1~2天勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn),用地鉆和洛陽(yáng)鏟3.3數(shù)據(jù)處理軟件自主開發(fā)的微地震數(shù)據(jù)處理軟件3.3數(shù)據(jù)處理軟件自主開發(fā)的微地震數(shù)據(jù)處理軟件3.3.1軟件功能軟件功能分為三大部分:(1)項(xiàng)目基本信息管理項(xiàng)目基本信息設(shè)置監(jiān)測(cè)站點(diǎn)GPS坐標(biāo)提取和轉(zhuǎn)換局部坐標(biāo)系建立速度資料管理監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格定義計(jì)算或?qū)肽繕?biāo)區(qū)域各網(wǎng)格點(diǎn)到地面站點(diǎn)的走時(shí)數(shù)據(jù)層位定義井斜數(shù)據(jù)管理3.3.1軟件功能軟件功能分為三大部分:(1)項(xiàng)目基本信3.3.1軟件功能(2)文件預(yù)處理采集器文件檢查,剔除錯(cuò)誤文件采集器文件轉(zhuǎn)換為SGY格式文件各站點(diǎn)SGY格式文件的同步合并,合并后有19個(gè)道,且時(shí)間是嚴(yán)格一致的SGY文件處理,如文件分割、道提取、道刪除,信號(hào)的去直流、濾波、頻譜分析、時(shí)頻分析、小波分析等(3)震源計(jì)算與裂縫顯示層析成像反演求速度數(shù)據(jù)掃描層析成像提取微震事件震源坐標(biāo)事件序列的三維顯示和裂縫參數(shù)計(jì)算3.3.1軟件功能(2)文件預(yù)處理采集器文件檢查,剔除錯(cuò)3.3.2數(shù)據(jù)處理流程1.坐標(biāo)系建立3.走時(shí)計(jì)算或?qū)?.文件格式轉(zhuǎn)換5.文件同步合并7.層析成像確定事件及震源2.目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化6.SGY文件處理8.裂縫三維顯示與參數(shù)計(jì)算3.3.2數(shù)據(jù)處理流程1.坐標(biāo)系建立3.走時(shí)計(jì)算或?qū)?.(1)坐標(biāo)系建立1)采集器的文件記錄了所在位置的GPS坐標(biāo),單次GPS坐標(biāo)有誤差,采用多個(gè)文件分析統(tǒng)計(jì)求平均確定最準(zhǔn)確的GPS坐標(biāo),平面誤差小于2米。多文件GPS坐標(biāo)分析窗口(1)坐標(biāo)系建立1)采集器的文件記錄了所在位置的GPS坐標(biāo),(1)坐標(biāo)系建立2)根據(jù)井口、靶點(diǎn)和各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的GPS坐標(biāo),轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)數(shù)值,并以井口為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,計(jì)算各點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)

局部坐標(biāo)系定義站點(diǎn)坐標(biāo)管理窗口(1)坐標(biāo)系建立2)根據(jù)井口、靶點(diǎn)和各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的GPS坐標(biāo),(2)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化定義目標(biāo)區(qū)域中心點(diǎn),網(wǎng)格邊長(zhǎng),東西、南北、上下擴(kuò)展網(wǎng)格數(shù),利用平均速度計(jì)算走時(shí)等目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格網(wǎng)格定義窗口(2)目標(biāo)區(qū)域網(wǎng)格化定義目標(biāo)區(qū)域中心點(diǎn),網(wǎng)格邊長(zhǎng),東西、南北(3)文件格式轉(zhuǎn)換將采集器的GW1格式文件轉(zhuǎn)換為SEGY格式文件,可檢查GW1文件采樣率是否正確。正常情況下一個(gè)文件存20分鐘數(shù)據(jù),采樣誤差不超過(guò)1毫秒。轉(zhuǎn)換時(shí)根據(jù)設(shè)置將一個(gè)GW1文件分割為多個(gè)SEGY文件,一般60秒一個(gè)SEGY文件。(3)文件格式轉(zhuǎn)換將采集器的GW1格式文件轉(zhuǎn)換為SEGY格式(4)各站點(diǎn)文件同步合并單個(gè)站點(diǎn)的SEGY文件只有1個(gè)道,按照時(shí)間同步合并所有道,合并后的SEGY文件最多有18道(4)各站點(diǎn)文件同步合并單個(gè)站點(diǎn)的SEGY文件只有1個(gè)道,按(5)SEGY文件處理SEGY文件處理功能:波形顯示,文件分割與道提取,信號(hào)去除直流、濾波、頻譜分析、時(shí)頻分析、小波分析等功能很豐富,可以參考軟件使用手冊(cè)(5)SEGY文件處理SEGY文件處理功能:波形顯示,文件分(7)層析成像確定震源逐個(gè)文件、逐個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)掃描成像,以確定微地震事件和震源坐標(biāo)。(7)層析成像確定震源逐個(gè)文件、逐個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)掃描成像(7)數(shù)據(jù)掃描層析成像成像添加事件原始波形(7)數(shù)據(jù)掃描層析成像成像添加事件原始波形(8)裂縫三維顯示裂縫三維顯示窗口(8)裂縫三維顯示裂縫三維顯示窗口3.4層析成像數(shù)值模擬利用理想介質(zhì)模擬地震數(shù)據(jù),測(cè)試層析成像震源成像效果1.網(wǎng)格化2.走時(shí)計(jì)算3.模擬數(shù)據(jù)4.層析成像5.切片成像處理流程3.4.1數(shù)值模擬方法3.4層析成像數(shù)值模擬利用理想介質(zhì)模擬地震數(shù)據(jù),測(cè)試層析成(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置設(shè)置30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),假設(shè)直井,以井口為中心(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置設(shè)置30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),假設(shè)直井高斯平面站點(diǎn)顯示直角平面站點(diǎn)顯示30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋區(qū)域:東西±600米,南北±400米(1)坐標(biāo)系建立和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)置高斯平面站點(diǎn)顯示直角平面站點(diǎn)顯示30個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋區(qū)域:東西(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;垂直21格,步長(zhǎng)10米(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;垂直21格,步長(zhǎng)10米中心坐標(biāo)(EW,NS,UD)=(0,0,1500)監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域:南北:-200米~+200米東西:-200米~+200米垂直:1400米~1600米計(jì)算量:垂直分層=21層每層格點(diǎn)數(shù)=41*41=1681每格點(diǎn)走時(shí)數(shù)據(jù)=30個(gè)單層走時(shí)記錄=1681*30=50430全部走時(shí)記錄=21*50430=1059030(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算東西41格,南北41格,邊長(zhǎng)10米;(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算速度選擇:以深度所在平均速度作為速度,假設(shè)理想介質(zhì)走時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):以TRV格式文件存儲(chǔ),可以導(dǎo)入其他軟件計(jì)算的走時(shí)數(shù)據(jù)文件復(fù)雜速度模型的走時(shí)計(jì)算可采用專業(yè)的正演算法和軟件計(jì)算(2)網(wǎng)格化與走時(shí)計(jì)算速度選擇:以深度所在平均速度作為速度(3)波形模擬根據(jù)計(jì)算的走時(shí),假設(shè)某一個(gè)格點(diǎn)發(fā)射地震波,模擬出地面各站點(diǎn)接收到的波形數(shù)據(jù),并保存為SGY文件。(3)波形模擬根據(jù)計(jì)算的走時(shí),假設(shè)某一個(gè)格點(diǎn)發(fā)射地震波,模(4)層析成像對(duì)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的波形數(shù)據(jù)層析成像,確定是否有事件,及震源坐標(biāo)(4)層析成像對(duì)一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的波形數(shù)據(jù)層析成像,確定是否有3.4.2數(shù)值模擬對(duì)比對(duì)比不同站點(diǎn)個(gè)數(shù)、噪聲水平情況下的成像效果(1)相同信號(hào),相同網(wǎng)格劃分,10、20、30、48站點(diǎn)的比較(2)30站點(diǎn)時(shí),有事件和無(wú)事件的比較(3)30站點(diǎn)時(shí),噪聲不同的比較假設(shè)UD0011-EW0010-NS0015格點(diǎn)發(fā)射地震波,采用相同的子波模擬從格點(diǎn)(11,10,15)發(fā)出的信號(hào),疊加方差為0.2高斯白噪聲3.4.2數(shù)值模擬對(duì)比對(duì)比不同站點(diǎn)個(gè)數(shù)、噪聲水平情況下的3.4.2-1不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(1)方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)3.4.2-1不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(1)方差0.2高斯噪聲方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,震源點(diǎn)越突出)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較方差0.2高斯噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,震源點(diǎn)越突出)10(2)方差0.2高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(2)方差0.2高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好(3)方差0.4高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(3)方差0.4高斯噪聲,自動(dòng)調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好(4)無(wú)噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)20站點(diǎn)30站點(diǎn)48站點(diǎn)不同個(gè)數(shù)站點(diǎn)的比較(4)無(wú)噪聲,固定調(diào)色板(站點(diǎn)越多,聚焦性越好)10站點(diǎn)23.4.2-230個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(1)方差0.2高斯噪聲,有事件自動(dòng)調(diào)色板,有明顯的極點(diǎn)3.4.2-230個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(1)方差0.30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(2)方差0.2高斯噪聲,無(wú)事件自動(dòng)調(diào)色板,無(wú)明顯極點(diǎn)30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(2)方差0.2高斯噪聲,無(wú)事件(3)方差0.6高斯噪聲,有事件,信號(hào)幾乎被噪聲淹沒(méi)自動(dòng)調(diào)色板,有明顯極點(diǎn),雖然S值比較小30個(gè)站點(diǎn),有無(wú)事件的對(duì)比(3)方差0.6高斯噪聲,有事件,信號(hào)幾乎被噪聲淹沒(méi)自動(dòng)調(diào)3.4.2-330個(gè)站點(diǎn),噪聲不同的對(duì)比0.2高斯噪聲0.6高斯噪聲固定調(diào)色板,噪聲有影響(實(shí)際處理中先濾波)3.4.2-330個(gè)站點(diǎn),噪聲不同的對(duì)比0.2高斯噪聲0層析成像震源定位的特點(diǎn)(1)計(jì)算量很大(2)站點(diǎn)個(gè)數(shù)越多,成像效果越好(3)水平分辨率較好,垂直分辨率較差,易出現(xiàn)垂直定位誤差(4)如果各站點(diǎn)噪聲不存在相關(guān)性,即使信號(hào)被噪聲淹沒(méi)也可以成像,實(shí)現(xiàn)所謂噪聲成像層析成像震源定位的特點(diǎn)(1)計(jì)算量很大1.研究概況2.水力壓裂微地震監(jiān)測(cè)原理3.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理方法4.X4井監(jiān)測(cè)處理實(shí)例 4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)施工情況

4.2須四下層監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

4.3須四下層裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果5.總結(jié)提綱1.研究概況提綱4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)基本情況第1段監(jiān)測(cè)時(shí)間:7:30~12:00,未進(jìn)行有效壓裂第2段監(jiān)測(cè)時(shí)間:15:30~22:30壓裂監(jiān)測(cè)時(shí)間測(cè)試壓裂:18:41~18:59縫網(wǎng)壓裂:19:37~20:02主壓裂:20:29~21:44須四上壓裂時(shí)間測(cè)試壓裂:15:33~15:50縫網(wǎng)壓裂:16:33~16:53主壓裂:17:14~18:04須四下壓裂時(shí)間兩層壓裂,每層有測(cè)試壓裂、縫網(wǎng)壓裂和主壓裂,施工較復(fù)雜其他須四下段(測(cè)深1810~1818m)須四上段(測(cè)深1621~1634m)壓裂層位2010年10月監(jiān)測(cè)日期構(gòu)造位置重慶地理位置開發(fā)井/定向井井類型X4壓裂井號(hào)4.1壓裂與微地震監(jiān)測(cè)基本情況第1段監(jiān)測(cè)時(shí)間:7:30~1391mNE287°(-366,114,1484.3)1480~1489m1621~1634m須四上536mNE288°(-504,166,1597.5)1595~1600m1810~1818m須四下距井口水平距離中心點(diǎn)方位中心坐標(biāo)(EW,NS,UD)垂深測(cè)深層位兩個(gè)靶點(diǎn)位置的高斯平面圖通過(guò)井斜數(shù)據(jù)確定靶點(diǎn)位置391mNE287°(-366,114,1484.3)1監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布根據(jù)靶點(diǎn)位置布設(shè)18個(gè)站點(diǎn),由于地形限制,在南邊的站點(diǎn)多監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布根據(jù)靶點(diǎn)位置布設(shè)18個(gè)站點(diǎn),由于地形限制,在南邊4.2須四下層微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)試壓裂過(guò)程:15:33~13:50之間,持續(xù)17分鐘4.2.1壓裂過(guò)程(2)縫網(wǎng)壓裂過(guò)程:16:33~16:53,持續(xù)20分鐘(3)主壓裂時(shí)間:17:14~18:04,持續(xù)時(shí)間50分鐘4.2須四下層微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)試壓裂過(guò)程:154.2.2區(qū)分各種波形(1)安靜背景18點(diǎn)21分時(shí)的安靜背景,信號(hào)壓裂設(shè)備停止工作,環(huán)境比較安靜,各站點(diǎn)附近也沒(méi)有干擾

4.2.2區(qū)分各種波形(1)安靜背景18點(diǎn)21分時(shí)的安靜(2)地面干擾9點(diǎn)44分時(shí)的信號(hào),壓裂設(shè)備停止工作,11號(hào)站點(diǎn)受到很強(qiáng)的干擾,11號(hào)附近幾個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有明顯的受到干擾,地面干擾傳播距離短(2)地面干擾9點(diǎn)44分時(shí)的信號(hào),壓裂設(shè)備停止工作,11號(hào)站9點(diǎn)53分,多個(gè)站點(diǎn)都有干擾,9,10,19站點(diǎn)相互之間距離比較近,也都有干擾,但不是同一個(gè)干擾源,沒(méi)有相似性。這進(jìn)一步說(shuō)明地面的干擾傳播距離很短,不會(huì)同時(shí)影響多個(gè)站點(diǎn)。9點(diǎn)53分,多個(gè)站點(diǎn)都有干擾,9,10,19站點(diǎn)相互之間距離(3)壓裂設(shè)備干擾16點(diǎn)53分,壓裂設(shè)備停止工作前后,影響較明顯,使每個(gè)站點(diǎn)背景噪聲都增強(qiáng),靠井場(chǎng)近的干擾很強(qiáng)(3)壓裂設(shè)備干擾16點(diǎn)53分,壓裂設(shè)備停止工作前后,影響較有壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

有、無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性

有壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性無(wú)壓裂干擾時(shí)信號(hào)的幅頻特性有、(4)有效微地震信號(hào)壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾(4)有效微地震信號(hào)壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾前面兩圖信號(hào)的幅頻特性曲線

壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干擾前面兩圖信號(hào)的幅頻特性曲線壓裂時(shí),有干擾壓裂停止后,沒(méi)有干4.2.3信號(hào)濾波與去噪(1)數(shù)字濾波數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)窗口

基于頻帶特性的濾波器,如低通、高通、帶通、帶阻可靈活設(shè)計(jì)各種FIR、IIR濾波器4.2.3信號(hào)濾波與去噪(1)數(shù)字濾波數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)窗口信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)

40Hz低通濾波后

信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)40Hz低通信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)

40Hz低通濾波后

信號(hào)濾波—40Hz低通濾波濾波前的原始信號(hào)40Hz低通原始信號(hào)的幅頻40Hz濾波后幅頻,18#低頻還有強(qiáng)信號(hào),屬于低頻干擾帶干擾的微地震信號(hào)濾波前后的頻譜原始信號(hào)的幅頻40Hz濾波后幅頻,18#低頻還有強(qiáng)信號(hào),屬于(2)DCT濾波數(shù)字濾波后仍然有壓裂的干擾,特別是18號(hào)站點(diǎn)DCT變換(2)DCT濾波數(shù)字濾波后仍然有壓裂的干擾,特別是18號(hào)站點(diǎn)DCT與FT類似,但是變換后形態(tài)更集中,且沒(méi)有相位信息,常用于信號(hào)壓縮第18號(hào)站點(diǎn)的DCT系數(shù)(虛線為閾值70)

壓裂設(shè)備干擾是單一頻率附近的持續(xù)干擾,DCT系數(shù)很大,切除這部分能量就可以大大削弱壓裂干擾(2)DCT濾波DCT與FT類似,但是變換后形態(tài)更集中,且沒(méi)有相位信息,常用濾波前信號(hào)濾波后信號(hào)能量保留率(2)DCT濾波濾波前信號(hào)濾波后信號(hào)能量保留率(2)DCT濾波(3)小波去噪小波分析窗口

小波是信號(hào)處理的一種有效方法,可以用于去噪(3)小波去噪小波分析窗口小波是信號(hào)處理的一種有效方法,可DCT濾波后信號(hào)DCT濾波后信號(hào)再經(jīng)過(guò)小波去噪(3)小波去噪DCT濾波后信號(hào)DCT濾波后信號(hào)再經(jīng)過(guò)小波去噪(3)小波去噪4.2.4微地震信號(hào)識(shí)別與統(tǒng)計(jì)(1)測(cè)試壓裂過(guò)程

15:33~13:50之間,注入量38立方米15:39微地震事件信號(hào)(經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波與DCT濾波)

右圖原始信號(hào)中4,13,15三個(gè)站點(diǎn)靠近一個(gè)磚瓦廠,受到比較嚴(yán)重的干擾

什么是有效的微地震信號(hào):信號(hào)不一定強(qiáng),但是要被幾乎所有站點(diǎn)接收到,信號(hào)初至跳變明顯4.2

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