水力压裂井中微地震监测资料处理与解释

微地震监测是一项用于检测注水压裂效果,进行油藏动态监测的方法。对微地震有效事件的识别与定位是进行有效、快速监测的关键因素。对水力压裂微地震监测资料的处理主要步骤有预处理、滤波、有效微地震事件拾取以及微地震震源定位等。介绍了针对井中微地震监测资料的具体处理步骤与方法,并应用于实际监测的水力压裂微地震资料中,利用数据处理结果分析压裂施工的效果。微地震震源裂缝的产生数量、位置分布与注水压裂的施工过程以及油藏压裂效果密切相关,通过分析不同时段的裂缝发育情况,可以了解压裂前缘的分布,从而为进一步调整油藏方案提供依据。

地震地质工程一体化技术及其在山地页岩气勘探开发中的应用

中国石油浙江油田公司在昭通国家级页岩气示范区经过多年的山地页岩气勘探开发实践,创建了地震地质工程一体化技术,并形成了国家能源行业的技术规程《页岩气地震地质工程一体化技术规程:NB/T 10839—2021》。该技术作为地质工程一体化的重要内容,贯穿于油气勘探开发全生命周期,围绕页岩储层品质、钻井品质、完井品质、开发品质,注重各专业学科融合、全链条协同互动,提高评价认识精准度、工程实施符合度,最终实现了页岩气高效开发系统工程的高质量发展;其基础是储层地质地震预测,核心是地质综合研究,关键是钻探工程的实施应用;由此建立的能源行业地震地质工程一体化技术规程,以地震地质数据为基础,通过钻探工程与生产数据动态迭代更新三维储层模型的工作方法,并以模型驱动指导山地页岩气井位部署设计优化、钻井地质导航及压裂优化全链条一体化实现提产提效的工作模式,全方位保障了页岩气产建工作的顺利开展。结论认为,所形成的地震地质工程一体化技术及其技术规程,在山地页岩气勘探开发中取得了的良好实践应用效果,证实了该技术是实现非常规油气效益开发的重要技术手段,是实现提质增效的重要抓手和提升管控工程质效水平的有效方法,值得进一步推广应用。

腐殖质区域地震勘探采集方法的研究

在巨厚腐殖质区域,地震勘探采集项目主要面临以下几个问题:(1)地面激发井中接收微测井的激发能量向下传播衰减严重,初至起跳不干脆;(2)表层松软且分布不均匀难以确定最佳的激发药量和激发深度;(3)巨厚的腐殖质对地震波的振幅衰减非常严重,接收到的地震勘探采集数据能量弱、频率低、信噪比较低。针对这些问题,通过微测井试验、炸药埋置深度和药量试验、检波器类型和埋置对比试验,以及对试验数据的分析,总结出了适用于巨厚腐殖质区域地震勘探采集的方法,解决了上述问题。通过该方法的实施,在巨厚腐殖质区域得到了高品质的地震勘探采集数据。

电火花震源在四川盆地VSP勘探中的应用

电火花是一种低能叠加激发震源,相对炸药震源,具有环境危害小、能量可扩充、操作安全等优势,此前在四川盆地VSP作业中还未开展应用。为了试验电火花震源在VSP资料采集中的适应性,在四川盆地泸州区块北部开展了电火花震源与炸药震源的对比性现场试验。从资料采集及其处理分析结果可以看出:①电火花震源的总能量较弱,其分辨率和信噪比都略低于炸药震源;②电火花震源子波的稳定性容易受到现场激发条件的影响而变差;③电火花震源激发获得的VSP数据的Z分量初至波起跳干脆、清晰,上行波和下行波关系清楚;④处理后获得的走廊叠加剖面与合成地震记录和地震剖面上主要地质层位波组特征一致性较好。通过现场试验,结论认为:相比炸药震源,电火花震源在四川盆地中浅层VSP勘探中可以起到很好的补充作用,当储层分布深度大于3500 m时,建议采用炸药震源或更高功率的电火花震源。

石油地质勘探与储层评价方法探析

本文针对石油地质勘探与储层评价方法,采用理论结合实践的方法,先分析石油地质勘探中存在的问题和解决对策,最后论述了基于GIS的石油储层评价方法。分析结果表明,石油依然是目前各行各业发展的主要能源,我国拥有很大的石油储备量,加强石油地质勘察和储层评价方法的分析研究,能够更快、更加准确的得到石油赋存位置和赋存量,为石油的开采和使用提供良好的参考和指导,促使我国社会经济持续健康的发展。

全波形反演中非精确线性搜索方法研究

全波形反演是一个非线性数据拟合过程,以反演迭代的方式来获取地下高精度模型参数。其中,更新步长的选取影响整个反演过程的计算效率和反演结果的精度。非精确线性搜索方法是求取更新步长的有效方法,其不要求目标函数达到精确最小,利用判断条件和初始步长得到合适的更新量即可,不依赖目标函数的形式,具有较大发展潜力。本文首先对数学上求解最优化问题中经典的Armijo判断条件、Wolfe判断条件以及Goldstein判断条件在地震数据全波形反演中的应用效果展开研究。Overthrust模型测试证明Armijo判断条件和Goldstein判断条件收敛性相似,计算效率高,对全波形反演具有更好的适用性。同时,在全波形反演中使用Adaptive Barzilai-Borwein(ABB)方法,充分利用模型参数变化量和梯度变化量自适应地计算初始步长。此外,本文对ABB初始步长计算方法中的阈值展开研究,探索适用于全波形反演方法的阈值范围。模型测试验证了ABB初始步长计算方法的有效性,且其阈值小于0.5时全波形反演效果最好。

浅谈智能化地震队系统在地震采集项目的应用

在地震勘探运作中,充分应用物联网、云计算、大数据、人工智能等计算机信息技术对提升地震队伍的管理和运作水平起着重要的作用。文中对智能化地震队系统进行了简单的阐述,分析了在运作地震采集项目的地震队需求,详细描述了中东地区某项目智能化地震队系统的应用及效果,为未来地震勘探行业全面向智能化发展提供了一些参考。

跨孔雷达全波形反演成像方法的研究

跨孔雷达全波形反演是一种使用全波形信息反演两钻孔之间地下信息的层析成像技术.常规的层析成像反演大部分采用射线追踪方法,其中基于初至时的射线追踪方法可以反演出速度剖面(介电常数剖面),基于最大振幅的层析成像可以反演出衰减剖面(电导率剖面).常规射线追踪方法有许多不足,究其原因是该方法仅使用了小部分的信号信息.为了进一步提高成像分辨率,本文全面推导了全波形跨孔雷达层析成像反演方法,该方法利用雷达波全幅度相位信息能够反演出地下高分辨率的介电常数和电导率图像.本文通过基于局域网的分布式并行算法,有效地解决了巨量数据正演计算问题.文中首先建立了基于单轴各向异性介质完全匹配层的时间域有限差分二维正演算法,进而通过应用包括时间维度在内的全波场信息与残场逆向传播的全波场信息乘积来计算梯度方向,通过求取以步长为自变量的目标函数的极值确定步长公式,并提出以第一次介电常数反演作为同步反演的初始模型,能够有效提高收敛速度.本文对多组模型进行成像实验,取得了较好的反演效果.

页岩油水平井体积压裂及微地震监测技术实践

为探索和解决准噶尔盆地吉木萨尔区块页岩油藏水平井体积压裂和平台式拉链压裂过程中人工裂缝网络的成像问题,储层改造方案采用高密度密集切割体积压裂充分改造储层,大排量施工满足多簇、多缝充分开启,滑溜水和胍胶逆混合压裂工艺实现高效造缝携砂,结合多种粒径支撑剂有效充填微细裂缝及主体人工裂缝。通过微地震井中监测技术识别页岩油水平井人工裂缝网络。结果表明:断层和天然裂缝带对微地震事件属性特征有影响,同时事件属性特征也能表征断层和天然裂缝的发育程度。在大规模体积压裂改造下,研究区内4口井的人工裂缝横向相互连通,形成了复杂的裂缝网络。压后投产初期的日产油量得到了较大提升,为该区页岩油的长期高效开发提供了技术依据。

机载探地雷达数值模拟及逆时偏移成像

机载探地雷达可以用于人类无法到达的危险地区、植被严重覆盖的地下目标体探测,然而由于机载探地雷达的特殊性,影响机载探地雷达探测效果的因素包括天线的极化方向、天线的飞行高度以及地表粗糙度等.为了研究这些影响因素与探测效果之间的关系,用三维时间域有限差分模拟电磁波的传播过程,以沙漠地区地下空洞掩体的机载探地雷达探测为实例,分别模拟了不同天线极化方向、天线高度及地表粗糙度情况下的机载探地雷达剖面,分析了各因素对机载探地雷达探测地下空洞目标体的影响.天线极化方向与目标体走向垂直更有利于地下目标体探测;天线距离地表越近,可以获得更高分辨率的雷达剖面;沙漠地表起伏越大,雷达剖面中的散射杂波能量越强,浅部地下目标体信号容易被掩盖.为了消除起伏地形造成的散射杂波,提出用逆时偏移成像技术对共炮集机载探地雷达数据进行偏移成像,成像结果优于基尔霍夫偏移成像结果.

基于全波形反演的探地雷达数据逆时偏移成像

逆时偏移成像(RTM)常用来处理复杂速度模型,包括陡倾角及横向速度变化剧烈的模型.与常规偏移成像方法(如Kirchhoff偏移)相比,逆时偏移成像能提供更好的偏移成像结果,近些年逆时偏移成像越来越广泛地应用到勘探地震中,它逐渐成为石油地震勘探中的一种行业标准.电磁波和弹性波在动力学和运动学上存在相似性,故本文开发了基于麦克斯韦方程组的电磁波逆时偏移成像算法,并将其应用到探地雷达数据处理中.时间域有限差分(FDTD)用于模拟电磁波正向和逆向传播过程,互相关成像条件用于获得最终偏移结果.逆时偏移成像算法中,偏移成像结果受初始模型影响较大,而其中决定电磁波传播速度的介电常数的影响尤为重要.本文基于时间域全波形反演(FWI)算法反演获得了更为精确的地下介电常数模型,并将其反演结果作为逆时偏移成像的初始介电常数模型.为了验证此算法的有效性,首先构建了一个复杂地质结构模型,合成了共偏移距及共炮点探地雷达数据,分别应用常规Kirchhoff偏移算法及逆时偏移成像算法进行偏移处理,成像结果显示由逆时偏移成像算法得到的偏移结果与实际模型具有较高的一致性;此外本文在室内沙槽中进行了相关的物理模拟实验,采集了共偏移距及共炮点探地雷达数据,分别应用Kirchhoff和叠前逆时偏移成像算法进行处理,结果表明叠前逆时偏移成像在实际应用中能获得更好的成像效果.

基于HAFMM的无射线追踪跨孔雷达走时层析成像

本文使用最小二乘线性迭代反演方法对跨孔雷达直达波初至时数据进行反演,每次迭代过程中,用有限差分法求解走时程函方程,并用高精度快速推进方法(HAFMM)进行波前扩展,通过追踪波前避免了进行射线追踪.为了验证该方案,我们对三组合成数据进行了测试,分析了单位矩阵算子、一阶差分算子和拉普拉斯算子等三种不同模型参数加权算子对模型的约束和平滑效果;讨论了FMM和HAFMM对反演精度的影响;测试了LSQR,GMRES和BICGSTAB等三种矩阵反演算法的反演效果.此外,我们还对一组野外实测数据进行了反演,对比了基于本方案以及基于平直射线追踪和弯曲射线追踪的走时层析成像反演效果.对比分析结果表明,使用拉普拉斯算子和HAFMM进行反演能较好地进行目标体重建,而三种矩阵反演方法对反演效果的影响差别不大;并且通过对波前等时线图的分析可以定性地判断异常体的性质和位置;而在对实测数据目标体的重建上,本方案能达到甚至优于弯曲射线算法的重建效果.

时间域跨孔雷达全波形反演及实际应用

通过对目标函数求导的方式详细推导了时间域全波形反演的梯度公式,并使用共轭梯度法同时迭代介电常数和电导率。将该方法应用到一组合成数据和实际数据中,合成数据结果表明全波形反演能够准确刻画地层结构,精确重建亚波长尺寸异常体的位置和参数信息。实际数据的反演结果证明全波形反演能够反映地层中的细微结构,提供高分辨率的反演结果,其波形比配结果也更准确。

煤层气水力压裂微地震监测技术在鄂尔多斯盆地东部M地区的应用

为探索研究二叠系下统太原组和山西组煤系地层水力压裂效果,以鄂尔多斯盆地东部M地区煤系地层太原组和山西组为例,以微地震井中监测为技术手段,实时监测压裂效果,结合微地震事件属性特征分析人工裂缝网络连通性,解决复杂区域裂缝网络控制问题,为煤系地层水力压裂过程中压裂方案设计与调整提供依据,并对施工过程质量控制提供依据。现场实施取得良好的效果,实时调整压裂方案,为煤系地层水力压裂和储层评价提供了依据和技术保障;利用井间应力干扰可以促成大范围裂缝带的形成和沟通,形成更大的裂缝体积和渗流通道,对产能的改善作用更加明显,提高开发效率。

非常规油气层压裂微地震监测技术及应用

介绍了微地震监测技术的原理和处理流程,分析了微地震监测技术在非常规油气储层压裂改造过程中的具体作用,实例应用表明,微地震监测技术在大型水平井多级压裂过程中发挥了非常重要的指导作用。

微地震同步压裂监测技术研究与应用

储层压裂改造主要针对低渗透性储层,通过压裂来提高储层渗透率,增大孔隙度和泄油半径,最终达到油井上产的目的。近几年开展的同步压裂对微地震监测技术要求越来越高,在实时评估同步压裂效果时,对如何优化压裂参数和改善压裂效果提出了更高的要求。对于断层和天然裂缝带发育的致密砂岩储层,在裂缝检测时存在"多解性",文章主要针对压裂微地震同步监测提出一些认识,通过微地震事件属性特征分析断层和天然裂缝带对储层改造的影响,为油田储层改造过程中压裂方案设计与调整及施工过程质量控制提供依据。

地震相控混沌反演在岩性油气藏储层预测中的应用——以RY坳陷M井区为例

RY坳陷M井区位于浅水三角洲前缘斜坡带,多发育水下分流河道沉积,砂岩储层厚度薄、横向变化快,且同一时期的砂体在平面上表现为多套油水系统,容易形成岩性油气藏,利用常规手段进行储层预测的难度较大。本文通过引入地震相控制,利用纵向及横向上的构造起伏、岩性变化、沉积环境变迁等先验信息降低了反演的多解性;同时将混沌理论与反演算法结合,根据反演迭代的实时状态自适应地修改正则化算子,调节反演稳定性和分辨率达到最佳平衡,既避免了混沌现象的出现,又最大限度地揭示薄层信息。M井区的实际应用显示,相控混沌反演可以突出地震波形的细节变化,准确刻画储层尖灭和分叉点位置,达到精准预测岩性油气藏的目的,对后续岩性油气藏的勘探开发具有较大指导意义。

微地震监测解释技术在非常规油气储层的研究与应用

重点研究了致密砂岩、碳酸盐岩、煤岩、页岩等非常规油气储层的储层响应特征,并对不同岩性储层的微地震监测结果进行了描述。结合压裂、地震地质等实际情况对微地震监测结果进行综合解释,取得了较好的效果。

地面散点式微地震监测技术在昭通国家级页岩气示范区XX平台的应用

微地震监测是评估油气藏压裂效果的一种有效手段,主要包括井中微地震监测和地面散点式微地震监测两种方式。为了了解昭通国家级页岩气示范区XX平台页岩气储层水力压裂过程中的裂缝扩展情况并对压裂效果进行总体评价,指导后续浅层页岩气水力压裂项目的实施,采用了具有可灵活布设、可全平台覆盖、长期监测成本较低等优点的地面散点式微地震监测技术;通过在该示范区太阳构造XX平台的数据采集及处理试验,采用扫描叠加定位算法对微地震事件进行定位,并与该平台同时进行的井中微地震监测成果进行了对比;进而研究分析了散点式微地震监测不同观测孔径、不同检波器道距对定位结果的影响。研究结果表明:(1)较之于井中监测,地面散点式监测在监测时间和监测空间上更加具有优势;(2)观测孔径主要影响定位精度,而道距影响的则是弱信号的定位能力。结论认为,该研究成果验证了地面散点式微地震监测技术在昭通页岩气示范区浅层页岩气压裂效果评估的可行性,为今后微地震动态监测方法在该区的长期应用提供了技术支撑。

一种分尺度的面波压制方法

面波是陆上地震勘探中的主要干扰波之一,常规的面波压制方法仅从面波与反射信号在某一方面的差异进行压制,会在一定程度上造成有效信号的损伤。利用不同尺度面波与有效信号的差异,提出一种分尺度分级压制面波的方法。对地震数据的高尺度部分在Shearlet域进行反射波与面波的分离,对地震数据的低尺度部分在S域采用经验模态分解(EMD)的方式进行信噪分离。将该方法用于模型及实际资料处理,处理结果表明了该方法的正确性与有效性;并与Curvelet域的阈值法进行了对比,结果表明此方法在保持反射信息的同时面波压制更彻底。