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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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微地震双差定位成像技术及煤层水力压裂的应用

作者(Author):

  • 李晓斌
  • 杨振威
  • 赵秋芳
  • 云美厚
  • 崔少北

作者单位:

  • 河南理工大学 资源环境学院
  • 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心

关键词:

  • 煤层气
  • 水力压裂
  • 微地震监测
  • 双差定位
  • 层析成像
  • 裂缝参数
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

在煤层气水力压裂工程中,微地震传感器记录的数据不仅包含了震源位置信息,同时还携带了弹性波旅行途经的地层速度结构信息等。利用双差定位成像方法对煤层气开采水力压裂微地震监测数据进行反演处理,可在确定地层裂缝位置的同时获得地层岩石弹性速度空间分布特征信息。首先,基于地震波射线理论,介绍了经典双差震源定位的基本算法可获得消除地层速度结构扰动影响的、具有较高精度的震源位置解,并以此阐述了双差定位成像算法;其次,根据煤层气的赋存条件构建了4层水平层状介质地质模型,模拟符合微地震震源空间分布和激发时间的弹性波场,采用以钻孔井口为中心的“五星”加“两环”观测系统记录数据,分析表明双差定位成像方法的微地震事件定位和地层速度层析成像结果较优于传统方法;最后,对实际煤层水力压裂微地震监测数据进行应用实践,获得微地震事件的空间和时间分布规律等,结合水力压裂施工参数不仅可以获得煤层水力压裂裂缝空间延伸扩张展布特征和局部地层速度结构,也可以推测煤层天然存在的裂缝发育方向和地应力的分布特征等。由于双差定位成像不受弹性波射线路径速度非均匀性的影响,获得微地震事件周围地层速度结构成像,较高的定位计算精度有利于对微地震波旅行路径的地层速度结构较好成像,这对提高煤层气水力压裂微地震监测效果具有十分重要的意义。

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