確定地面微地震觀測系統(tǒng)的檢波器的位置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體說來設(shè)及地震勘探的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，設(shè)及一種針對目的層的 地面微地震觀測系統(tǒng)的檢波器的位置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 儲層壓裂是低滲透率儲層實現(xiàn)高產(chǎn)的重要手段之一，微地震監(jiān)測技術(shù)是目前儲層 壓裂過程中最準確、最及時、信息最豐富的監(jiān)測手段。根據(jù)檢波器的布設(shè)位置的微地震監(jiān)測 技術(shù)分為地面微地震監(jiān)測、淺井微地震監(jiān)測、深井微地震監(jiān)測。
[0003] 深井微地震監(jiān)測需要將檢波器串安裝在壓裂井附近的一口監(jiān)測井中，監(jiān)測井距離 對監(jiān)測效果影響較大，勘探開發(fā)初期井少，所W應(yīng)用受限。淺井微地震監(jiān)測需要在壓裂井 周鉆3-5 口淺井，施工成本較高且前期準備時間長。地面微地震監(jiān)測是通過在地面布設(shè)檢 波器接收壓裂過程中巖石破裂釋放的微地震信號，確定油氣井水力壓裂裂縫形態(tài)的一種方 法，在國內(nèi)外油氣田的生產(chǎn)實踐中得到越來越多的應(yīng)用。微地震監(jiān)測結(jié)果可W確定裂縫分 布幾何形態(tài)和空間特征，用于評價儲層壓裂改造效果。
[0004] 地面微地震監(jiān)測施工條件要求低，但水力壓裂巖石破裂微地震信號能量弱，易受 地層衰減和地面各種干擾影響，對信號采集提出了更高的要求。因此觀測系統(tǒng)的優(yōu)選設(shè)計 直接關(guān)系到地面微地震監(jiān)測的可靠性，目前的地面微地震監(jiān)測觀測系統(tǒng)設(shè)計針對性不強， 獲得的地面微地震數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。
[0005] 近年來，隨著四川頁巖氣勘探開發(fā)的不斷深入，地面微地震監(jiān)測服務(wù)市場增大，為 了經(jīng)濟而有效地獲得水力壓裂巖石破裂微地震信號，準確描述壓裂人工裂縫形態(tài)和評價儲 層體積改造效果，急需一種可W獲得高品質(zhì)的地面微地震數(shù)據(jù)的微地震觀測系統(tǒng)設(shè)計方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的示例性實施例在于提供一種針對目的層的地面微地震觀測系統(tǒng)的檢波 器的位置的方法，可解決現(xiàn)有方法設(shè)計的觀測系統(tǒng)獲得的地面微地震數(shù)據(jù)質(zhì)量不高的問 題。
[0007] 本發(fā)明示例性實施例提供一種確定針對目的層的地面微地震觀測系統(tǒng)的檢波器 的位置的方法，包括；(a)獲取工區(qū)現(xiàn)有的資料，建立地質(zhì)模型；化）根據(jù)所述地質(zhì)模型、目 的層深度和壓裂施工規(guī)模，進行壓裂模擬，獲得儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍；（C)根據(jù)儲 層壓裂裂縫波及的橫向范圍、目的層深度和微地震信號波長確定檢波器的布設(shè)范圍；（d) 根據(jù)微地震信號波長確定道間距；（e)根據(jù)井口坐標、檢波器的布設(shè)范圍和道間距確定各 檢波器的布設(shè)坐標。
[000引可選地，步驟化）包括，根據(jù)所述地質(zhì)模型、目的層深度和壓裂施工規(guī)模，進行壓 裂模擬W獲得液體裂縫的長度，將W井口為圓屯、、液體裂縫的長度的一半為半徑的圓包括 的區(qū)域確定為儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍。
[0009] 可選地，步驟（c)包括，根據(jù)目的層深度和微地震信號波長確定成像孔徑，在所述 儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍的邊界上均勻地取多個點，W所述多個點中的每個點為圓 屯、，w成像孔徑為半徑畫圓，將所有畫的圓的并集所在的區(qū)域確定為檢波器的布設(shè)范圍。
[0010] 可選地，成像孔徑的大小滿足使微地震的最低頻信號從目的層上的震源到離所述 震源最近的檢波器和離所述震源最遠的檢波器的行程的差至少達到半個微地震信號波長。
[0011] 可選地，在步驟（C)中，根據(jù)W下公式來確定成像孔徑：
[0012]
[0013] 其中，P表示成像孔徑，d表示目的層深度，Am。,表示微地震信號最長波長。
[0014] 可選地，所述道間距的大小滿足使微地震的最高頻信號從目的層上的震源到任意 兩個相鄰檢波器行程的差都不大于半個微地震信號波長。
[0015] 可選地，所述道間距的大小為微地震信號最短波長的一半。
[0016] 可選地，在步驟（e)中，根據(jù)W下公式確定任意一個檢波器的布設(shè)坐標：
[0019] 其中，（X。.，y。.）表示第i線上第j個檢波器的坐標，iG[l，m]，jG[l，nj，m表 示檢波器的總線數(shù)，ni表示第i條線上的檢波器的數(shù)量，g表示道間距，（X，y)表示井口的 坐標。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的確定針對目的層的地面微地震觀測系統(tǒng)的檢波器 的位置的方法中，綜合了壓裂施工規(guī)模的參數(shù)、目的層地質(zhì)特征等相關(guān)的監(jiān)測任務(wù)信息來 對地面微地震觀測系統(tǒng)進行設(shè)計，可W經(jīng)濟有效地獲得高品質(zhì)的壓裂破裂微地震信號，為 確定壓裂人工裂縫形態(tài)和儲層體積改造效果奠定了基礎(chǔ)。并且由于在計算過程中僅考慮了 儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍，未考慮縱向范圍W及壓裂壓力等參數(shù)，所W經(jīng)濟實用。
【附圖說明】
[0021] 通過下面結(jié)合示例性地示出實施例的附圖進行的描述，本發(fā)明示例性實施例的上 述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：
[0022] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的確定針對目的層的地面微地震觀測系統(tǒng)的 檢波器的位置的方法的流程圖；
[0023] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的壓裂模擬產(chǎn)生的儲層壓裂裂縫波及的范圍 的不意圖；
[0024] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的檢波器的布設(shè)范圍的示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 現(xiàn)將詳細參照本發(fā)明的示例性實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中，相 同的標號始終指的是相同的部件。W下將通過參照附圖來說明所述示例性實施例，W便解 釋本發(fā)明。
[0026] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的確定針對目的層的地面微地震觀測系統(tǒng)的 檢波器的位置的方法的流程圖。
[0027] 參照圖1，在步驟S10,獲取工區(qū)現(xiàn)有的資料，建立地質(zhì)模型。該里，工區(qū)現(xiàn)有的資 料可包括W下至少一種；包括鉆井資料、測井資料、地質(zhì)資料等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解， 可通過工區(qū)現(xiàn)有的資料來搭建地層格架及獲得地層速度、密度、巖石彈性參數(shù)等信息，從而 建立地質(zhì)模型。
[002引在步驟S20,根據(jù)所述地質(zhì)模型、目的層深度和壓裂施工規(guī)模，進行壓裂模擬，獲得 儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍。所述壓裂施工規(guī)模為預(yù)先設(shè)定好的數(shù)據(jù)，例如，可包括累注 程序、排量、砂濃度、液體體積、砂體積等數(shù)據(jù)。所述儲層壓裂裂縫波及的范圍一般為楠球 體，所述儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍為所述楠球體與所述目的層相交的面。該里，可W在 壓裂模擬軟件中，輸入所述地質(zhì)模型、目的層深度和壓裂施工規(guī)模等相關(guān)的參數(shù)來進行壓 裂模擬。
[0029] 在步驟S20,可進行壓裂模擬W獲得液體裂縫的長度，將W井口為圓屯、、液體裂縫 的長度的一半為半徑的圓包括的區(qū)域確定為儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍。所述井口是指 垂直井的井口。在壓裂模擬軟件中輸入所述地質(zhì)模型、目的層深度和壓裂施工規(guī)模（例如 液體體積為1500方，砂體積為70方等）等相關(guān)的參數(shù)進行壓裂模擬后將得到如圖2所示 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的壓裂模擬產(chǎn)生的儲層壓裂裂縫波及的范圍2,所述液體裂縫的 長度L為380米，儲層壓裂裂縫波及的橫向范圍為W垂直井1在目的層段3的井口位置4 為圓屯、、液體裂縫的長度L的一半為半徑的圓包括的區(qū)域。
[0030] 在步驟S30,根據(jù)儲層壓裂裂縫波