微地震监测技术介绍PPT课件
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微地震监测技术矿山微地震监测技术共分为三类:第一类是矿井地震监测系统,用于监测矿震,特点是监测大震级破裂事件,定位精度500米左右,主要采用地震行业的技术和设备;第二类是分布式微地震监测系统,用于监测小型矿震,特点是可监测小震级破裂事件,定位精度50-100米左右。
一般适合采区尺度的震动监测。
第三类是高精度微地震监测系统,用于监测小震级冲击地压和岩层破裂,定位精度达到10米以内,适合采掘工程尺度。
微地震是一种小型的地震(mine tremor or microseismic)。
在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动,常常是不可避免的现象。
由开采诱发的地震活动,通常定义为,在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件(Cook,1976)。
开采坑道周围的总的应力状态.是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。
岩爆是岩石猛烈的破裂,造成开采坑道的破坏(Cook,1976;Ortlepp,1984),只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。
对地下开采诱发的地震活动性的研究表明,矿震不一定全都发生在开采的地点,且不同地区的最大震级也不相同,但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。
每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件,只有几个是岩爆。
在由开采引起的地震事件的大的系列里,岩爆只是其中很小的一个分支。
对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性,但应用到实际生产中必须区别对待。
第一个监测地震活动的台网,20年代末期建在上西里西亚(上西里西亚煤盆的德国一侧,现属于波兰)。
台网由四个子台组成,其中一个子台放在Rozbark煤矿的井下,装有Mainka水平向地震仪。
这个台网不断改进,坚持运转直到二战以后(Gibowicz,1963),直到60年代中期,被安装在地表和地下的现代化地震台站代替。
在南非,于1939年设计并布设了五个机械式地震仪,在地面组成台阵,主要为矿震定位(Gane等,1946)。
平1井自造斜点开始应用FEW D进行地质导向施工。
当钻至井深1814m(垂深1627.9m)时,从测井曲线上观察到电阻率有明显的变化(升高),预计即将进入油层,根据当时的井斜角、地层倾角和电阻率的探测深度,计算得出再钻进至井深1850m左右钻遇油层。
基于上述判断,及时地调整井斜角至设计入靶井斜角,结果在井深到达1850m(垂深1629.8m)时,伽马值明显下降,电阻率明显升高,2条测井曲线呈现背向而驰的趋势,表明已经钻入油层。
预算数据与实际结果十分吻合。
水平段施工是该井的难点所在,为了在旋转钻进时达到稳斜的目的,在螺杆钻具的上边加了欠尺寸扶正器,由于在入靶点前及时地将井眼轨迹的入靶姿态调整到最佳位置。
进入水平段后的施工顺利,利用FEW D的测井曲线,控制轨迹在伽马测量值65~80API(油层显示较好)之间。
当钻至1966m时,测井曲线形态发生明显变化,伽马值升高至110API,电阻率下降至6~7Ωm,而2条曲线在此之前都没有异常显示,地质判断钻遇断层,完成水平段控制任务,该井于2013m完钻。
实际水平段长度116m,穿越油层长度116m,油层穿透率达100%。
营31-平1井,与邻井对比,日产油量是邻井的4.1倍。
4 结论与建议(1)胜利油田经过研究、现场应用试验,在利用FEW D地质导向技术开发薄油藏和剩余的边底水构造油藏,在工程设计、钻井技术、测量技术各方面的技术研究工作取得了较大成果,基本形成了薄层水平井技术的一整套钻井施工工艺技术模式和测量工艺模式,能够满足0.8~1.2m薄油藏开发的需要,已具有推广应用的价值。
(2)进一步研究薄油藏水平井施工工艺,建立不同地质条件和油藏特征情况下的薄油藏水平井钻井工程设计、施工工艺和轨迹控制模式。
(3)改进现有仪器、工具,缩短测点距井底的距离,最大限度地实现近钻头测量,提高轨迹控制的精度。
(4)进一步研究优化钻具组合,掌握各种钻具组合在不同地层、不同参数下的稳斜效果和造斜能力,优化钻井参数,达到最佳使用效果,提高在油层中的钻穿率。
微地震监测技术及应用随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发,压裂技术在储层改造中起着举足轻重的作用,而微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。
根据微地震监测处理高精度地反演微震位置,从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域,对压裂施工效果进行跟踪及评判,同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。
第一节微地震监测技术原理与发展微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,其基础是声发射学和地震学。
与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务。
微地震是一种小型的地震(mine tremor or microseismic)。
在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动,常常是不可避免的现象。
由开采诱发的地震活动,通常定义为,在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件。
开采坑道周围的总的应力状态。
是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。
一、技术背景岩爆是岩石猛烈的破裂,造成开采坑道的破坏,只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。
对地下开采诱发的地震活动性的研究表明,矿震不一定全都发生在开采的地点,且不同地区的最大震级也不相同,但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。
每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件,只有几个是岩爆。
在由开采引起的地震事件的大的系列里,岩爆只是其中很小的一个分支。
对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性,但应用到实际生产中必须区别对待。
二、微地震技术的发展基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。
近几年来,国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金,积极开展该技术的应用与研究工作,广泛用于油气勘探开发工作。
2011年,东方物探公司投入专项资金,积极开展压裂微地震监测技术研究,压裂微地震监测技术水平得到快速提升。
微震监测综述1. 引言北美页岩气革命改变了全球能源市场格局,非常规油气勘探开发成为全球油气资源领域的新热点,水平井技术、大型压裂技术、微地震监测技术等三项核心技术的应用,加快了世界其他地区致密气、页岩气、煤层气等非常规油气资源的勘探开发。
全球非常规油气产量快速增长,在全球能源供应中的地位日益凸显,2008年全球非常规石油资源规模达449.5Gt,与常规石油资源基本相当;全球非常规天然气资源规模达3921Tm3,是常规天然气资源的8倍,非常规天然气产量快速上升,已占到天然气产量的18%。
油气资源类型特征三角图2.非常规天然气勘探对微震监测技术的需求非常规油气指成藏机理、赋存状态、分布规律及勘探开发方式等不同于现今的常规油气藏勘探的烃类资源。
全球非常规油气资源十分丰富、种类也很多,非常规石油资源主要包括:致密油、页岩油、稠油、油砂、油页岩等,非常规天然气主要包括:页岩气、煤层气、致密气、甲烷水合物等。
其中资源潜力大、分布广、具有开发价值的是页岩气和致密油等。
而中国已经在致密油和页岩气等非常规资源勘探开发中见到良好效果。
我国致密油气层涵盖古生界、中生界、新生界沉积岩;油气藏类型包括:砂岩、碳酸盐、火山岩;分布范围如图所示:西部有准噶尔盆地、柴达木盆地、塔里木盆地等;中部有鄂尔多斯盆地、四川盆地、江汉盆地等;东部有辽海盆地、渤海湾盆地、东海盆地、台西盆地等。
这些致密油气储层具有低孔、低渗特点,极难形成自然产能。
由于成藏特点与北美页岩气类似,可以借助国外经验,实施水平井压裂、多级压裂改造,有效扩大渗流通道,并通过微震监测技术求取裂缝的空间展布范围特征、提取岩石力学参数,为进一步储层改造及开发井位部署提供技术支持。
中国主要致密油分布3. 微震监测技术微震监测技术主要指在油气藏压裂、注水开采等生产过程中,利用压裂、注水诱发的类似天然地震、烈度很低的微地震现象,监测裂隙活动、油气生产层类流体的流动情况,为优化油气藏管理、致密储层勘探开发提供决策依据的微震技术。