[发明专利]确定地面微地震观测系统的检波器的位置的方法

说明书

技术领域

本发明总体说来涉及地震勘探的技术领域，更具体地讲，涉及一种针对目的层的地面微地震观测系统的检波器的位置的方法。

背景技术

储层压裂是低渗透率储层实现高产的重要手段之一，微地震监测技术是目前储层压裂过程中最准确、最及时、信息最丰富的监测手段。根据检波器的布设位置的微地震监测技术分为地面微地震监测、浅井微地震监测、深井微地震监测。

深井微地震监测需要将检波器串安装在压裂井附近的一口监测井中，监测井距离对监测效果影响较大，勘探开发初期井少，所以应用受限。浅井微地震监测需要在压裂井周钻3-5口浅井，施工成本较高且前期准备时间长。地面微地震监测是通过在地面布设检波器接收压裂过程中岩石破裂释放的微地震信号，确定油气井水力压裂裂缝形态的一种方法，在国内外油气田的生产实践中得到越来越多的应用。微地震监测结果可以确定裂缝分布几何形态和空间特征，用于评价储层压裂改造效果。

地面微地震监测施工条件要求低，但水力压裂岩石破裂微地震信号能量弱，易受地层衰减和地面各种干扰影响，对信号采集提出了更高的要求。因此观测系统的优选设计直接关系到地面微地震监测的可靠性，目前的地面微地震监测观测系统设计针对性不强，获得的地面微地震数据质量不高。

近年来，随着四川页岩气勘探开发的不断深入，地面微地震监测服务市场增大，为了经济而有效地获得水力压裂岩石破裂微地震信号，准确描述压裂人工裂缝形态和评价储层体积改造效果，急需一种可以获得高品质的地面微地震数据的微地震观测系统设计方法。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种针对目的层的地面微地震观测系统的检波器的位置的方法，可解决现有方法设计的观测系统获得的地面微地震数据质量不高的问题。

本发明示例性实施例提供一种确定针对目的层的地面微地震观测系统的检波器的位置的方法，包括：(a)获取工区现有的资料，建立地质模型；(b)根据所述地质模型、目的层深度和压裂施工规模，进行压裂模拟，获得储层压裂裂缝波及的横向范围；(c)根据储层压裂裂缝波及的横向范围、目的层深度和微地震信号波长确定检波器的布设范围；(d)根据微地震信号波长确定道间距；(e)根据井口坐标、检波器的布设范围和道间距确定各检波器的布设坐标。

可选地，步骤(b)包括，根据所述地质模型、目的层深度和压裂施工规模，进行压裂模拟以获得液体裂缝的长度，将以井口为圆心、液体裂缝的长度的一半为半径的圆包括的区域确定为储层压裂裂缝波及的横向范围。

可选地，步骤(c)包括，根据目的层深度和微地震信号波长确定成像孔径，在所述储层压裂裂缝波及的横向范围的边界上均匀地取多个点，以所述多个点中的每个点为圆心，以成像孔径为半径画圆，将所有画的圆的并集所在的区域确定为检波器的布设范围。

可选地，成像孔径的大小满足使微地震的最低频信号从目的层上的震源到离所述震源最近的检波器和离所述震源最远的检波器的行程的差至少达到半个微地震信号波长。

可选地，在步骤(c)中，根据以下公式来确定成像孔径：

其中，p表示成像孔径，d表示目的层深度，λ_max表示微地震信号最长波长。

可选地，所述道间距的大小满足使微地震的最高频信号从目的层上的震源到任意两个相邻检波器行程的差都不大于半个微地震信号波长。

可选地，所述道间距的大小为微地震信号最短波长的一半。

可选地，在步骤(e)中，根据以下公式确定任意一个检波器的布设坐标：

其中，(x_ij，y_ij)表示第i线上第j个检波器的坐标，i∈[1,m]，j∈[1,n_i]，m表示检波器的总线数，n_i表示第i条线上的检波器的数量，g表示道间距，(x，y)表示井口的坐标。

在根据本发明示例性实施例的确定针对目的层的地面微地震观测系统的检波器的位置的方法中，综合了压裂施工规模的参数、目的层地质特征等相关的监测任务信息来对地面微地震观测系统进行设计，可以经济有效地获得高品质的压裂破裂微地震信号，为确定压裂人工裂缝形态和储层体积改造效果奠定了基础。并且由于在计算过程中仅考虑了储层压裂裂缝波及的横向范围，未考虑纵向范围以及压裂压力等参数，所以经济实用。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：