基于震源机制的微地震裂缝解释技术研究

发布时间：2024-06-06 03:06

　　微地震监测是水力压裂中用于估计岩层情况的一种技术,从20世纪六十年代开始就广泛应用于油气储层动态监测和煤矿开采等诸多领域。本文大体介绍微地震监测数据处理的整个流程,包括监测数据预处理、微地震事件定位、震源机制的研究、应力场反演以及裂缝解释等方面。考虑到水力压裂裂缝的破裂和发育与岩石中的应力方向密切相关,而且应力场还影响着油气田注水过程中井位的优化、裂缝的发展和压裂方案的改进,所以本文的研究重点放在对应力场的研究和裂缝解释上,对应力场的复杂程度和反演精度的关系进行定量讨论,提出有效的适应于复杂应力场条件下的应力反演方法,并且详细刻画解释水力压裂裂缝的发育与分布特征。本文的具体内容包含以下几个方面:首先,对微地震监测的基本处理流程做出了整体的介绍,包括检波器校正的理论意义和处理方法,速度模型的建立、优化与必要性,监测数据的噪声压制和提高信噪比,有效微地震信号的拾取,以及微地震事件的准确定位。其次,系统讨论了地应力与水力裂缝的关系,包括构造应力、地层深度、断层类型、不同的岩性、孔隙压力等因素对地应力分布的影响,根据水力压裂曲线对水平主应力的测定,以及地应力、天然裂缝、断层等地质因素以及压裂工...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 微地震监测研究现状
        1.2.2 应力反演研究现状
        1.2.3 裂缝解释研究现状
    1.3 论文的研究思路与主要内容
第2章 微地震监测的基本处理流程
    2.1 检波器校正
    2.2 速度模型
    2.3 噪声压制
    2.4 微地震事件的检测
    2.5 微地震事件震源定位
        2.5.1 Geiger算法
        2.5.2 纵横波时差法
    2.6 本章小结
第3章 地应力与水力压裂裂缝的关系
    3.1 地质力学的基本理论
    3.2 地应力的影响因素
        3.2.1 构造应力对地应力的影响
        3.2.2 地层深度对地应力的影响
        3.2.3 断层类型与地应力的关系
        3.2.4 地应力在不同岩性中的分布特点
        3.2.5 孔隙压力对地应力的影响
    3.3 水力压裂测定水平主应力
    3.4 水力压裂裂缝的影响因素
        3.4.1 地应力对水力压裂裂缝的影响
        3.4.2 天然裂缝对水力压裂裂缝的影响
        3.4.3 水力压裂裂缝宽度的主控因素
        3.4.4 水力压裂裂缝高度的主控因素
        3.4.5 压裂施工参数对水力压裂裂缝的影响
    3.5 本章小结
第4章 水力压裂裂缝的复杂性对应力反演的影响
    4.1 应力反演方法
    4.2 合成数据分析
        4.2.1 均一应力场
        4.2.2 复杂应力场
    4.3 实际数据分析
    4.4 本章小结
第5章 基于聚类算法的应力反演方法
    5.1 聚类算法
        5.1.1 模糊聚类算法
        5.1.2 模糊聚类算法的有效性评价
    5.2 合成数据分析
        5.2.1 合成数据的聚类分析
        5.2.2 合成数据的应力反演
    5.3 实际数据分析
        5.3.1 实际数据的聚类分析
        5.3.2 实际数据的应力反演
        5.3.3 区域阻尼应力反演方法的结果对比
    5.4 本章小结
第6章 基于震源机制的裂缝解释
    6.1 应力方向分析
    6.2 基于震源机制的裂缝解释
        6.2.1 基于震源机制矩张量的裂缝刻画
        6.2.2 基于应力张量的裂缝解释
    6.3 本章小结
第7章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
学位论文数据集



本文编号：3990214