基于网格剖分的微地震地面监测定位技术研究
发布时间：2021-12-12 11:02
近年来水力压裂已经被广泛的应用在致密油气开采中,在水力压裂中岩层产生的裂缝可以显著的提高致密岩石的渗透率,从而提高非常规油气的产能。微地震监测技术可以有效的监测由水力压裂而诱发形成的地下岩石破裂和地震活动,为水力压裂施工提供实时指导。微地震监测的有效性关键在于对压裂施工进行实时监控,即在压裂施工的同时利用微地震监测技术实时地对下裂缝的发育情况进行描述,及时地为压裂施工做出评价并修正施工参数,最终保证压裂作业的效果。因此,对微地震事件进行快速而又准确定位是微地震监测的重要任务之一。网格搜索类定位算法具有不需要对初至信号进行拾取,而且可引入更为精细的速度模型的优点,该方法可以很大程度上的弥补由于微地震地面监测地震信噪比而造成的缺陷,并提高微地震定位可信度。因此本文在网格搜索类定位方法的基础上,以提高微地震定位的精度和速度为目的,对微地震定位中所需的正演过程、速度模型校正方法以及反演定位方法进行了研究。在正演数值模拟方面,本文利用逐段迭代法射线追踪计算灵活、计算效率高且精度高的优点,对逐段迭代法射线追踪进行了分析研究,将其运用到二维和三维网格状结构中,并根据模型试算将此方法得到初至数据的与实...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水力压裂示意图
图 2.5 地面采集阵列示意图2.3.2 逐段迭代法射线追踪精度分析为了验证逐段迭代方法的有效性，以表 2.1 中的速度模型为例，通过逐段迭代法射线追踪和试射法进行对比试验。从尽量减少噪声干扰的角度出发，本节选取了 6 条测线中的前三个采集站的地震数据进行分析，两种正演方法的对比结果如图表 2.2 所示。表 2.2 试射法与逐段迭代法正演旅行时间对比序号 编号试射法(ms)逐段迭代法(ms)两种方法误差(ms)1 a1 297.462 297.474 0.0122 a2 299.53 299.544 0.0143 a3 302,396 302,411 0.015
14 e2 300.724 300.708 0.01615 e3 302.03 302.021 0.00916 f1 298.233 298.225 0.00817 f2 301.073 301.061 0.01218 f3 302.015 302.145 0.013图 2.6 为逐段迭代法射线追踪和试射法的旅行时对比示意图，图中红色圆点代表试射法所得射线追踪旅行时间，蓝色圆点代表本文逐段迭代法射线追踪法所得旅行时，可以看出，两者射线追踪方法结果相差较小，但相比之下逐段迭代法有较高的效率。将逐段迭代法射线追踪法正演结果与实际采集的射孔数据进行对比，对比结果如图 2.7 所示，图中，蓝色柱状图表示采集到的射孔初至，而红色柱状图表示经过正演得到的初至时间。结果表明，由逐段迭代法射线追踪正演得到的旅行时与射孔初至之间结果相差很小，可用于数据正演。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于极快速模拟退火与网格逐次剖分的微地震定位算法[J]. 王纪程,陈祖斌,江海宇,吕昊. 科学技术与工程. 2017(33)
[2]Velocity calibration for microseismic event location using surface data[J]. Hai-Yu Jiang,Zu-Bin Chen,Xiao-Xian Zeng,Hao Lv,Xin Liu. Petroleum Science. 2016(02)
[3]基于因素分布模型的微震定位精度敏感性分析[J]. 高永涛,吴庆良,吴顺川,杨凯,豆丽萍,姚鹏飞. 中南大学学报(自然科学版). 2015(09)
[4]改进的微震事件反演重定位方法及其应用[J]. 毛庆辉,王彦春,王鹏,张旭亮,桂红兵. 石油物探. 2015(03)
[5]地面微地震水力压裂监测可行性分析[J]. 芮拥军. 物探与化探. 2015(02)
[6]基于初至旅行时差的微地震速度模型反演[J]. 谭玉阳,何川,张洪亮. 石油地球物理勘探. 2015(01)
[7]基于Occam反演算法的微地震速度模型反演[J]. 赵忠,谭玉阳,张洪亮,何川. 北京大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]动圈式地震检波器标定技术及其发展趋势[J]. 苏文,陈祖斌. 煤炭技术. 2014(10)
[9]井地联合观测多分量微地震逆时干涉定位[J]. 李振春,盛冠群,王维波,崔庆辉,周德山. 石油地球物理勘探. 2014(04)
[10]反射地震层析成像的现状分析[J]. 刘玉,王贤敏,胡祥云. 工程地球物理学报. 2014(02)
博士论文
[1]油田压裂微地震地面监测速度模型校正及定位研究[D]. 江海宇.吉林大学 2016
[2]基于油田压裂微地震监测的震相识别与震源定位方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2012
[3]复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现[D]. 杨泓渊.吉林大学 2009
[4]微地震监测与模拟技术在裂缝研究中的应用[D]. 王爱国.中国石油大学 2008
本文编号：3536556
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水力压裂示意图
图 2.5 地面采集阵列示意图2.3.2 逐段迭代法射线追踪精度分析为了验证逐段迭代方法的有效性，以表 2.1 中的速度模型为例，通过逐段迭代法射线追踪和试射法进行对比试验。从尽量减少噪声干扰的角度出发，本节选取了 6 条测线中的前三个采集站的地震数据进行分析，两种正演方法的对比结果如图表 2.2 所示。表 2.2 试射法与逐段迭代法正演旅行时间对比序号 编号试射法(ms)逐段迭代法(ms)两种方法误差(ms)1 a1 297.462 297.474 0.0122 a2 299.53 299.544 0.0143 a3 302,396 302,411 0.015
14 e2 300.724 300.708 0.01615 e3 302.03 302.021 0.00916 f1 298.233 298.225 0.00817 f2 301.073 301.061 0.01218 f3 302.015 302.145 0.013图 2.6 为逐段迭代法射线追踪和试射法的旅行时对比示意图，图中红色圆点代表试射法所得射线追踪旅行时间，蓝色圆点代表本文逐段迭代法射线追踪法所得旅行时，可以看出，两者射线追踪方法结果相差较小，但相比之下逐段迭代法有较高的效率。将逐段迭代法射线追踪法正演结果与实际采集的射孔数据进行对比，对比结果如图 2.7 所示，图中，蓝色柱状图表示采集到的射孔初至，而红色柱状图表示经过正演得到的初至时间。结果表明，由逐段迭代法射线追踪正演得到的旅行时与射孔初至之间结果相差很小，可用于数据正演。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于极快速模拟退火与网格逐次剖分的微地震定位算法[J]. 王纪程,陈祖斌,江海宇,吕昊. 科学技术与工程. 2017(33)
[2]Velocity calibration for microseismic event location using surface data[J]. Hai-Yu Jiang,Zu-Bin Chen,Xiao-Xian Zeng,Hao Lv,Xin Liu. Petroleum Science. 2016(02)
[3]基于因素分布模型的微震定位精度敏感性分析[J]. 高永涛,吴庆良,吴顺川,杨凯,豆丽萍,姚鹏飞. 中南大学学报(自然科学版). 2015(09)
[4]改进的微震事件反演重定位方法及其应用[J]. 毛庆辉,王彦春,王鹏,张旭亮,桂红兵. 石油物探. 2015(03)
[5]地面微地震水力压裂监测可行性分析[J]. 芮拥军. 物探与化探. 2015(02)
[6]基于初至旅行时差的微地震速度模型反演[J]. 谭玉阳,何川,张洪亮. 石油地球物理勘探. 2015(01)
[7]基于Occam反演算法的微地震速度模型反演[J]. 赵忠,谭玉阳,张洪亮,何川. 北京大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]动圈式地震检波器标定技术及其发展趋势[J]. 苏文,陈祖斌. 煤炭技术. 2014(10)
[9]井地联合观测多分量微地震逆时干涉定位[J]. 李振春,盛冠群,王维波,崔庆辉,周德山. 石油地球物理勘探. 2014(04)
[10]反射地震层析成像的现状分析[J]. 刘玉,王贤敏,胡祥云. 工程地球物理学报. 2014(02)
博士论文
[1]油田压裂微地震地面监测速度模型校正及定位研究[D]. 江海宇.吉林大学 2016
[2]基于油田压裂微地震监测的震相识别与震源定位方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2012
[3]复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现[D]. 杨泓渊.吉林大学 2009
[4]微地震监测与模拟技术在裂缝研究中的应用[D]. 王爱国.中国石油大学 2008
本文编号：3536556
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