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黏弹性VTI介质微地震正演模拟与震源机制全波形反演

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地球物理学报 2022年第1期65卷 301-319页

作者：唐杰刘英昌韩盛元孙成禹中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

微地震矩张量能够描述储层岩石破坏的细节,有助于了解水力压裂储层的地质力学特征,震源机制矩张量反演对于非常规油气开发具有重要的作用.水力压裂通常在页岩油气储层中进行,震源区介质表现出速度和衰减各向异性,需要研究衰减各向异性... 详细信息

微地震矩张量能够描述储层岩石破坏的细节,有助于了解水力压裂储层的地质力学特征,震源机制矩张量反演对于非常规油气开发具有重要的作用.水力压裂通常在页岩油气储层中进行,震源区介质表现出速度和衰减各向异性,需要研究衰减各向异性介质中微地震信号的传播规律.基于观测到的微地震记录,通过波形反演能够获得矩张量,忽视震源区介质的衰减和速度各向异性会导致震源机制反演结果的误差.本文提出了一种考虑地层各向异性吸收衰减作用的震源机制全波形反演方法,对于黏弹性VTI介质,采用GPU并行的伪谱法计算合成地震记录,通过全波形反演方法匹配合成波形和记录波形,借助优化算法获得震源机制矩张量反演结果.本文通过实验测试验证了该方法的有效性,分析了震源区各向异性速度和衰减参数、噪声以及观测系统等对于微地震震源机制各分量及成分反演结果的影响,研究表明考虑模型中的黏弹性各向异性对于获得可靠的震源机制反演结果非常重要.

关键词：微地震震源机制全波形反演矩张量衰减各向异性衰减补偿

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微地震方法的裂缝监测与储层评价

地球物理学报 2019年第2期62卷 707-719页

作者：李政常旭姚振兴王一博中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049

在油田水力压裂微地震事件定位结果的基础上,结合有效微地震事件的时空分布、震级大小、地震矩、震源半径、应力降和b值等地震学参数进行综合研究,并结合研究区域的地质背景和测井资料对水力压裂诱发的裂缝网络进行几何形态分析和应力解... 详细信息

在油田水力压裂微地震事件定位结果的基础上,结合有效微地震事件的时空分布、震级大小、地震矩、震源半径、应力降和b值等地震学参数进行综合研究,并结合研究区域的地质背景和测井资料对水力压裂诱发的裂缝网络进行几何形态分析和应力解释.本文提出的微地震综合分析解释方法可对压裂后储层物性进行综合评价,有利于对储层改造效果进行预测,对油田的水力压裂施工具有指导意义.

关键词：微地震震源参数 b值裂缝解释储层评价

基于组稀疏约束的微地震震源参数谱投影梯度反演

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地球物理学报 2022年第4期65卷 1376-1388页

作者：唐杰刘英昌李聪高翔孙成禹中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

震源参数反演是微地震监测中的关键技术,常规走时或逆时定位方法可以快速获取震源的空间位置,但是会忽略震源的时间信息.全波形反演(FWI)是一种有效的工具,利用完整的波形信息,通过选用合适的优化算法对微地震事件震源参数进行迭代反演... 详细信息

震源参数反演是微地震监测中的关键技术,常规走时或逆时定位方法可以快速获取震源的空间位置,但是会忽略震源的时间信息.全波形反演(FWI)是一种有效的工具,利用完整的波形信息,通过选用合适的优化算法对微地震事件震源参数进行迭代反演,虽然存在计算量大的问题,但是反演出的结果信息丰富并且精度较高.本文依据微地震震源的特点,提出了基于谱投影梯度组稀疏约束的优化算法来进行震源参数全波形反演,模型测试结果表明:该算法相比于逆时定位定位精度更高,且可以反演子波波形信息;对低信噪比微地震记录具有一定的鲁棒性;对不同时刻的多震源参数反演也能得到较好的结果;该方法对速度模型具有敏感性,通过微地震数据更新速度模型再进行震源参数反演可以提高反演准确性.

关键词：微地震组稀疏约束全波形反演震源参数谱投影梯度

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基于逆时成像的井中观测微地震定位精度分析

地球物理学报 2022年第8期65卷 3213-3228页

作者：程前魏伟符力耘中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 中国石油大学(华东)深层油气重点实验室青岛266580

微地震定位是非常规和低渗透油气勘探开发和地下工程安全监测的关键环节,其准确性是实现油气储层实时刻画和工程灾害监测预警的重要基础.由于微地震信号具有能量弱、频率高、信噪比低的特点,微地震定位精度易受到采集观测系统布设位置... 详细信息

微地震定位是非常规和低渗透油气勘探开发和地下工程安全监测的关键环节,其准确性是实现油气储层实时刻画和工程灾害监测预警的重要基础.由于微地震信号具有能量弱、频率高、信噪比低的特点,微地震定位精度易受到采集观测系统布设位置的影响,尤其在井下受限空间与高温高压环境中.基于此,本文提出了一种基于逆时成像的井下微地震采集定位精度分析方法,能定量预测实际采集观测系统布设方案在水平和深度方向上的定位偏差和不确定性.区别于传统定位精度分析方法,该方法基于波形而非走时,适用于复杂非均匀介质,同时考虑了信噪比和震源机制对定位精度的影响.均匀和非均匀介质下的实例应用结果均表明,该方法能有效评价微地震采集方案的预期定位精度,进而反馈采集参数设计,从数据采集的源头改善复杂介质条件下的微地震定位效果.

关键词：微地震采集设计定位精度逆时成像

微地震事件密度在压裂评价中的应用——以准噶尔盆地玛湖凹陷为例

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断块油气田 2023年第3期30卷 488-494页

作者：陈仙江刘腾蛟刘进军王奎奎徐刚徐焕焕中国石油新疆油田分公司开发公司新疆克拉玛依834000 东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072751 四川页岩气勘探开发有限责任公司四川成都610000

随着致密油、页岩油等非常规油气资源的规模开发,微地震监测技术在非常规储层改造中的应用发展十分迅速。现阶段的微地震监测解释技术主要利用微地震事件的位置、时间、震级、裂缝长宽高、储层改造体积等参数,结合压裂施工、地震地质等... 详细信息

随着致密油、页岩油等非常规油气资源的规模开发,微地震监测技术在非常规储层改造中的应用发展十分迅速。现阶段的微地震监测解释技术主要利用微地震事件的位置、时间、震级、裂缝长宽高、储层改造体积等参数,结合压裂施工、地震地质等参数开展解释工作,无法有效评价缝网内部改造程度。微地震事件密度属性可以直观地反映缝网内部各位置的破碎程度,密度值越大,储层改造越充分,因此文中首次尝试开展微地震事件密度属性与事件距射孔距离参数交会分析,探索微地震事件密度分布特征。在统计准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组166段微地震事件密度分布特征后,形成了该区域密度分布模板,可用于评价单段改造效果与同区块平均改造效果差异,以及缝网内部改造程度。现场结合压裂施工曲线资料,可实时指导压裂施工规模优化,提高油井整体改造效果,同时结合玛湖凹陷某水平井产液剖面数据,证明微地震事件单段平均密度与各段产液量存在很好的相关性。

关键词：微地震密度模板储层改造评价

应用双向长短时记忆神经网络的微地震信号降噪方法

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石油地球物理勘探 2023年第2期58卷 285-294页

作者：李佳王维波盛立高明中国石油大学(华东)控制科学与工程学院山东青岛266580

地面微地震监测数据噪声干扰强、信噪比低,对后续的微地震初至拾取、成像定位等产生严重影响。因此,微地震信号降噪是微地震数据预处理中的关键步骤,而常规降噪方法常依赖于算法参数的设置,不具备普遍的适用性。为此,提出了一种应用双... 详细信息

地面微地震监测数据噪声干扰强、信噪比低,对后续的微地震初至拾取、成像定位等产生严重影响。因此,微地震信号降噪是微地震数据预处理中的关键步骤,而常规降噪方法常依赖于算法参数的设置,不具备普遍的适用性。为此,提出了一种应用双向长短时记忆(Bi-LSTM)神经网络的微地震信号降噪方法。首先,使用合成信号和实际信号构造样本数据集,对构建的Bi-LSTM模型进行训练和测试,得到降噪效果最好的模型;然后,利用训练好的Bi-LSTM网络对不同信噪比的合成信号和川渝地区油气井的实际压裂监测微地震信号进行降噪处理。降噪后的实际微地震信号用于地震发射层析成像,并分析图像以实现地面微地震信号的震源定位。实验分析结果表明,该方法能够有效降低微地震信号中的各类噪声,提高信噪比,从而提高震源定位的精度。与传统算法相比,该方法不需要参数调整,具有良好的泛化特性。

关键词：微地震信号降噪双向LSTM神经网络模型训练

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井中与地面微地震压裂监测效果定量研究

Applied Geophysics 2023年第4期20卷 507-517,671,672页

作者：胡志方康海霞田玉昆宋慧娟周惠马彦彦王玉芳中国地质调查局油气资源调查中心中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心中石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司

微地震监测是目前储层压裂中最精确、最及时、获取信息最丰富的监测手段。微地震监测按照传感器的布置方式可以分为地面监测和井中监测两种。本文以鄂西地区水平井的水力压裂过程中同时布设了微地震的地面监测和井中监测结果为研究对象... 详细信息

微地震监测是目前储层压裂中最精确、最及时、获取信息最丰富的监测手段。微地震监测按照传感器的布置方式可以分为地面监测和井中监测两种。本文以鄂西地区水平井的水力压裂过程中同时布设了微地震的地面监测和井中监测结果为研究对象,针对地面与井中两种微地震监测方式的定位特点、事件数量、监测能量和空间属性等进行了精准定量对比分析;针对二者在对储层压裂的范围、裂缝发育的方向、大小进行追踪和定位等方面的效果等进行了对比分析客观评价了压裂工程的效果。通过对比研究发现井中微地震压裂监测结果中地震波各项属性、裂缝参数信息、解释裂缝破裂过程等成果可以更近距离、更加准确、更加清晰地反映压裂过程中地层裂缝的缝长、缝高、裂缝实时延伸等情况。

关键词：微地震井中监测地面监测水力压裂微地震事件

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微地震矩张量反演方法及其应用

石油地球物理勘探 2018年第A02期53卷 174-181,14页

作者：容娇君刘建伟王欣冯超张彦斌东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072750 中国石油吐哈油田分公司新疆鄯善838202 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

微地震资料的解释通常是以微地震事件的空间分布为基础,结合地震、地质等资料对储层改造效果进行定性解释,但难以对岩石破裂属性进行定量分析。本文通过矩张量反演方法试验,模拟数据噪声分析测试了反演方法的适用性和稳定性。以储层改... 详细信息

微地震资料的解释通常是以微地震事件的空间分布为基础,结合地震、地质等资料对储层改造效果进行定性解释,但难以对岩石破裂属性进行定量分析。本文通过矩张量反演方法试验,模拟数据噪声分析测试了反演方法的适用性和稳定性。以储层改造中微地震监测实际数据为例,通过微地震事件的定位及全矩张量震源参数反演,定量分析了微地震事件的破裂属性(走向角、倾向角、滑动角),破裂类型各向同性(ISO)分量、双力偶(DC)分量和补偿线性偶极子(CLVD)分量;分析人工造缝过程中岩石破裂的震源类型、储层物性和储层改造施工参数之间的关联参数,更合理地提出优化储层改造施工方案。

关键词：微地震矩张量震源参数储层改造

基于卷积降噪自编码器和Softmax回归的微地震定位方法

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地球物理学报 2023年第7期66卷 3076-3085页

作者：封强潘保芝韩立国吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

本文提出了一种基于卷积降噪自编码器和Softmax回归的微地震定位方法.该方法首先将微地震数据输入到卷积降噪自编码器中进行随机噪声压制,利用卷积降噪自编码器的编码器提取微地震数据的鲁棒性特征.然后根据震源的地理位置,对每个微地... 详细信息

本文提出了一种基于卷积降噪自编码器和Softmax回归的微地震定位方法.该方法首先将微地震数据输入到卷积降噪自编码器中进行随机噪声压制,利用卷积降噪自编码器的编码器提取微地震数据的鲁棒性特征.然后根据震源的地理位置,对每个微地震数据生成多个独立的位置标签.使用带有震源位置标签的微地震特征训练多输出的Softmax分类器模型,同时预测一个输入微地震数据的多个位置标签,进而获得精确的震源位置.合成地震记录的实验结果表明,该方法能够准确快速地定位低信噪比的微地震事件.

关键词：微地震震源定位卷积降噪自编码器 Softmax回归