微地震裂缝监测技术ppt课件

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第六章 可靠性检验
6.1 复测井监测结果 6.2 本技术可靠的最直接证明 6.3 对比监测实例
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附录
附录1 电路原理图 附录2 电路图 附录3 程序使用说明 附录4 设备外观图
附录5 相关的理论文章
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前言
在现有研发水平上，参照国际先进水平，研发人 工裂缝实时监测系统。该系统的研究目标是：参照国际 上的最新研究成果，以监测微地震方法，现场即时给出 人工裂缝形态(方位，长度，参考性高度，产状)及延伸 过程。为油田压裂设计，压裂质量判断，注水前缘分析 提供及时依据。
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第二章 地震波传播理论
2.1 裂缝扩展机制
2.2 微地震信号强度预测
2.3 微地震信号识别 2.4 软件功能
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第三章 裂缝尺度讨论与置信度分析
3.1 测试裂缝与进水裂缝比较
3.2 置信度分析
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第四章 实际应用领域
自本系统开发成功以后，我们在不同领域成功地应用了这项技术。
4.1 人工裂缝监测
裂缝面发生。 这时τ0为零，左侧易于不小于右侧。P0增大， 右侧减小，也会使右侧小于左侧。这为我们观测注水，压裂
裂缝提供了依据。
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第一章 1.2 微地震人工裂缝监测原理
该监测系统采用6分站，无线传输，主站分析实时定位 系统。监测压裂或高压注水时出现的微震点分布，用微震点 分布描述裂缝形态。
微地震震源以走时方法定位，假定自震源发出的微地震 信号以直线传入地震检波器，把弧线传播途径拉直为一条直 线，以方便油田使用。这一假设是测试误差的主要来源。
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前言
整个项目包括: 深井、深埋式、嵌入式的硬件 系统;电路及无线传输系统，计算机分析记录系统； 及配套软件(附录3、4、5、6)。
该系统可以在井下几百米进行深井监测，也可 以在地面监测。
在现场实时监测，显示裂缝监测结果的同时， 记录下全部原始波形数据。原始波形数据可以由自 动识别程序再分析，分析结果可以与实时监测结果 对比，检测分析结果的重复性。也可以以不同速度 复现监测结果，再分析微地震出现过程。
目录
前言 第一章 人工裂缝监测原理 第二章 地震波传播理论 第三章 裂缝尺度讨论与置信度分析 第四章 实际应用领域 第五章 应用实例 第六章 可靠性检验 第七章 吐哈油田注水、压裂监测 第八章 结语 附录
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第一章 人工裂缝监测原理
1.1 人工裂缝监测方法 1.2 微地震人工裂缝监测原理 1.3 微地震源定位
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第一章 1.1 人工裂缝监测方法
人工裂缝监测有多种方法：示踪剂方法、电位法、 地倾斜方法等等。
示踪剂方法滞后，可靠性受监测井的周围分布井 所在位置限制；电位法受气候、深度限制，且需较多 的测点，测区范围局限；地倾斜方法也受深度限制， 且与覆盖层厚度、品质有关，需较多的测点，测区范 围局限；只有微地震方法即时，控制范围大，适应面 广，近年来在国际上得到广泛的应用。使用微地震方 法，近年来取得了一些令人瞩目的成就。我们参照国 际上的先进经验，发展了自己独立的观测系统，在不 同领域的应用中，也取得了可观的成绩。
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第一章 1.2 微地震人工裂缝监测原理
摩尔-库伦准则可以写为：
Τ≥ τ0 +(S1+S2-2 P0)/2+(S1–S2)cos(2φ)/2
(1)
τ= (S1–S2)sin(2φ)/2
(2)
(1)式左侧不小于右侧时发生微地震。式中，τ是作用在裂缝面
上的剪切应力；τ0 是岩石的固有无法向应力抗剪断强度，数 值由几兆帕到几十兆帕，沿已有裂缝面错断，数值为零；S1， S2 分别是最大，最小主应力；P0是地层压力；φ是最大主应 力与裂缝面法向的夹角。由式(1)可以看出，微震易于沿已有
由于随深度的减小，波速降低，近地表的地震波传播途 径与地面趋于垂直。由于P波的振动方向沿传播途径，S波的 振动方向与传播途径垂直。因此，P波的振动方向垂直于地面， S波的振动方向平行于地面。
有的油田地层松软，S波不稳定。本系统检波器垂直放 置，对沿传播途径振动的P波敏感；垂直于传播途径振动的S 波衰减大，只记录分析P波。
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前言
经历时二十个月，紧跟国际先进水平的攻关研 究，双方认为，该项研究达到了预期目标，完成了 自动识别，实时监测和后自动处理压裂和高压注水 所形成的人工裂缝的完整硬﹑软件系统。
该系统于2001年12月进入现场，经6个月的磨 合与改进，通过实时监测与后自动处理对比；同一 口高压注水井连续二次监测结果的对比(相隔仅一小 时)；监测结果与现场其它资料的对比；监测结果与 开发效果的对比。我们认为：该系统监测结果可靠， 重复性好。研究达到了国外同类研究的水平。
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第一章 1.2 微地震人工裂缝监测原理
压裂或高压注水时，由于地层压力的升高，根据摩尔库伦准则，沿着裂缝边缘会发生微地震。实际微地震的 频段从几十到几百周，相当于-2至-5级地震。一般来说， 震级越小，频率越高。我们仪器的工作频段为50-200周， 仅取较大的微地震(-2级)。记录这些微地震，并根据微地 震走时进行震源定位，由微地震震源的空间分布可以描 述人工裂缝轮廓。微地震震源空间分布在柱坐标系三个 坐标面上的投影，可以给出裂缝的三视图(俯视图、侧视 图、前视图)，分别描述人工裂缝的长度、方位、产状及 参考性高度。与其它方法相比，该方法即时，方便，适 应性强，为国际上的同行广泛使用。
该项工作于2001年1月份启动，2001年6月份进入 现场，2001年10月份取得第一次成功观测，提出项目 的改进目标。2001年10月至2001年12月份根据观测中 发现的问题改进硬件，2002年2月份改进后的软件观测 成功。之后，完善软件功能，2002年6月分项目完 成,2002年8月分项目通过评审验收,整个项目研制历时 二十个月(项目验收评委及意见见附录1、2)。
4.2 人工裂缝转向监测
4.3 注水前缘监测 4.4 采油波及区监测
4.5 对井井底连通监测 4.6 核废料处理过程中的微地震监测
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第五章 实例应用
5.1 辽河曙2-3-33井人工裂缝监测结果及分析 5.2 中原油田卫357井压裂转向监测 5.3 华北油田注水监测 5.4 对井井底连通实例 5.5 核废料处理监测 5.6 堵水、调剖前后的微地震监测 5.7 爆破压裂监测 5.8 二氧化碳压裂监测