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第1章 微地震监测技术原理及现状1

1.1微地震的概念3

1.2微地震震源机制4

1.2.1震源机制4

1.2.2岩石破裂机制7

1.2.3声发射实验9

1.2.4水力压裂原理10

1.2.5水力裂缝的真实面貌11

1.3微地震监测12

1.3.1技术原理12

1.3.2与其他监测方法对比13

1.3.3微地震监测方式17

1.4水力压裂诱发微地震特征19

1.4.1微地震的波形19

1.4.2微地震的频谱22

1.5微地震监测技术发展现状23

1.5.1国外微地震技术现状24

1.5.2国内微地震技术现状25

1.6微地震与页岩气开发27

参考文献29

第2章 井下微地震监测31

2.1井下微地震监测的发展历史32

2.2井下监测数据采集36

2.2.1观测系统36

2.2.2邻井监测距离39

2.2.3检波器及其组合42

2.2.4噪声问题44

2.3井下监测数据处理46

2.3.1预处理48

2.3.2滤波去噪50

2.3.3初至拾取52

2.3.4波场分离54

2.4井下微地震事件定位方法56

2.4.1速度模型建立及校正56

2.4.2微地震事件定位60

参考文献62

第3章 地面微地震监测67

3.1地面微地震监测的发展历史69

3.2地面监测可行性论证71

3.3地面监测数据采集72

3.3.1观测系统设计原则73

3.3.2检波器排列方式73

3.3.3地面接收信号特征82

3.4地面监测数据处理87

3.4.1预处理87

3.4.2静校正89

3.4.3滤波去噪90

3.4.4有效信号提取91

3.4.5震相识别93

3.4.6振幅叠加96

3.5地面微地震事件定位方法97

3.5.1速度模型建立及校正99

3.5.2地震发射层析成像101

3.5.3基于多分量干涉成像的震源定位方法106

3.5.4微地震事件反演定位107

参考文献109

第4章 地面监测和井下监测对比115

4.1观测系统参数对比116

4.2实际接收信号对比116

4.2.1信号频谱对比117

4.2.2信号衰减122

4.3检波器硬件对比123

4.3.1井下检波器参数124

4.3.2地面检波器参数125

4.4定位精度对比126

4.4.1定位精度126

4.4.2定位精度影响因素127

4.4.3定位精度对比130

4.4.4定位精度提高方法133

4.5震源机制求解134

4.6井地联合监测134

参考文献138

第5章 微地震数据解释141

5.1微震事件时间-空间复杂度144

5.2裂缝层析成像TFI技术146

5.3求解震源机制147

5.3.1利用P波信息进行震源机制反演147

5.3.2矩张量反演求解震源机制148

5.4离散裂缝网络150

5.5震源-频度b值确定151

5.6三维地震辅助微地震解释153

5.6.1水力裂缝方位辅助解释153

5.6.2水力裂缝高度辅助解释154

5.6.3叠前地震属性辅助解释发震特征154

5.6.4断层活化判别156

5.6.5压裂屏障识别158

5.7地质信息辅助微地震解释159

5.8储层改造体积和有效支撑体积160

5.8.1储层改造体积160

5.8.2有效支撑体积163

5.9从预测到监测的综合油藏描述165

5.9.1曲率属性确定局部应力方向167

5.9.2曲率属性确定天然裂缝开启闭合状态168

5.9.3利用蚂蚁体预测小断层169

5.9.4曲率和蚂蚁体结合预测潜在压裂屏障170

5.9.5微地震与三维地震结合确定压裂屏障170

参考文献173

第6章 微地震监测成果应用177

6.1压裂效果评价及压裂方案优化179

6.1.1压力曲线和微地震成像结果结合180

6.1.2投球打滑套事件识别181

6.1.3潜在重复压裂目标识别182

6.1.4压裂方案优化184

6.2应力阴影效应185

6.2.1应力阴影概念185

6.2.2应力阴影效应研究历史185

6.2.3微地震监测应力阴影187

6.2.4利用应力阴影效应优化水力压裂188

6.3水力裂缝生长特点190

6.3.1水力裂缝扩展模式190

6.3.2水力裂缝与天然裂缝关系193

6.3.3水力裂缝与储层岩性关系195

6.3.4断层活化识别198

6.3.5水平缝监测201

6.3.6缝高判断201

6.4渗透率预测203

6.5地应力预测205

6.6重复压裂裂缝转向监测207

6.6.1重复压裂理论207

6.6.2裂缝转向监测209

6.7地质灾害预警“红绿灯系统”211

参考文献213

第7章 水力压裂微地震监测技术发展趋势217

7.1地面微地震监测和井下微地震监测的前景219

7.1.1地面微地震是勘探阶段水力压裂监测发展的主要方向219

7.1.2井下微地震监测走向精细化220

7.2微地震监测技术未来其他发展趋势221

7.2.1油藏长期动态监测及永久监测技术将逐步发展起来221

7.2.2井中地面联合监测、主动被动微地震联合观测成为研究热点222

7.2.3微地震震源机制研究将成为必然选择222

7.2.4微地震事件自动处理解释成为新的研究方向223

7.2.5弹性波微地震实时监测技术是微地震技术的未来发展趋势224

7.3国内微地震监测服务公司发展战略224

参考文献225

第8章 微地震监测技术在其他领域的应用227

8.1CO2封存注入监测229

8.2注水油井水驱前缘监测232

8.2.1理论与方法232

8.2.2发展趋势233

8.3随钻地震234

8.3.1钻头随钻地震236

8.3.2利用水力脉冲震击器工具作为震源的随钻地震236

8.3.3随钻VSP237

8.4矿震监测237

参考文献239

附录241

附录1国内外主流微地震数据处理解释软件242

1.1地面监测数据处理解释软件243

1.2井下监测数据处理解释软件244

1.3矿山微地震监测软件246

附录2国内外著名微地震监测技术服务公司247

2.1国内主要微地震监测技术服务公司247

2.2国外主要微地震监测技术服务公司248

附录3微地震监测用检波器251

3.1油气田微地震地面监测仪器252

3.2油气田微地震井下监测仪器253

3.3矿山微地震监测仪器256

3.4独立检波器制造商259