本文選題：微地震 + 定位　； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：近年來多階段注水壓裂已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在致密油氣的開采中。在注水壓裂中誘發(fā)的微地震可以顯著的幫助提高致密巖石的滲透率,從而提高了非常規(guī)油氣的產(chǎn)能。微地震監(jiān)測技術(shù),因為其可以給注水過程提供重要的信息,已經(jīng)被應(yīng)用在實際的工區(qū)中。目前來說,微地震技術(shù)監(jiān)測的主要結(jié)果包括對微地震事件的定位和對其震源機制解的反演兩大方面。在本文,我們把地震學(xué)中的原理和方法應(yīng)用到微地震數(shù)據(jù)的研究中,并對微地震的震源反演結(jié)果進行了地質(zhì)力學(xué)角度的分析。我們的研究主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.對微地震事件定位不確定性的討論首先我們討論了微地震中常用的兩大類定位方法,即基于走時拾取的定位方法和基于偏移疊加的定位方法。在分析了這兩種常用方法的優(yōu)缺點以后,我們探討了只利用S波定位的可能性。模擬實驗的結(jié)果顯示,在微地震事件與檢波器距離較近時,如果P波拾取困難,可以只采用S波的信息進行定位。另外,由于速度模型的不準確性是造成微地震事件定位不確定性的最主要原因,我們又探討了聯(lián)合反演速度和位置的可能性。在使用三個微地震事件的情況下,聯(lián)合反演抗噪音能力不強。但是可以推測,如果使用上百個事件的信息,則可以較好的同時約束速度和微地震事件的位置。2.震源機制解的反演我們對基于兩口井觀測的微地震數(shù)據(jù)進行了震源機制解的反演,模擬實驗表明,我們發(fā)展的基于兩口井的反演方法可以有效的反演微地震震源參數(shù)。然后我們對美國德克薩斯州某工區(qū)的微地震數(shù)據(jù)進行了震源機制解的反演。在論文最后一章,我們使用地震搜索引擎的辦法對新疆某地區(qū)進行了震源機制解的反演。結(jié)果顯示,使用地震搜索引擎可以在接受到地震波形以后的1秒之內(nèi)快速的給出震源參數(shù)的信息。這對建立地震早期預(yù)警系統(tǒng)意義重大。3.結(jié)合地質(zhì)力學(xué)分析微地震的震源機制解我們引入了地質(zhì)力學(xué)的方法和原理對反演出的微地震震源機制解進行研究。首先我們應(yīng)用微地震震源斷層面解反演了地下的應(yīng)力場信息,然后我們利用摩爾庫倫滑動破裂準則選取了微地震事件的實際破裂斷層面,最后我們估計了微地震事件處的孔隙壓力的擾動分布。結(jié)果顯示,在注入的高壓液體作用下,地下的孔隙壓力隨著離注水口的距離的增大而減小。
[Abstract]:In recent years, multi-stage water injection fracturing has been widely used in the production of dense oil and gas. The microearthquakes induced by water injection fracturing can significantly improve the permeability of tight rocks and thus improve the productivity of unconventional oil and gas. Microseismic monitoring technology, because it can provide important information for water injection process, has been applied in practical areas. At present, the main results of microseismic monitoring include the localization of microseismic events and inversion of the focal mechanism solutions. In this paper, the principles and methods of seismology are applied to the study of microseismic data, and the source inversion results of microearthquakes are analyzed from the perspective of geomechanics. Our research is mainly reflected in the following aspects: 1. In this paper, we discuss the uncertainty of microseismic event location. Firstly, we discuss two kinds of localization methods, that is, the location method based on walking time pickup and the location method based on migration stacking. After analyzing the advantages and disadvantages of these two common methods, we discuss the possibility of using S wave localization only. The simulation results show that when the distance between the microseismic event and the geophone is close, if the P wave is difficult to pick up, the information of S wave can be used for localization only. In addition, because the inaccuracy of velocity model is the main reason for the uncertainty of microseismic event location, we also discuss the possibility of joint inversion velocity and location. In the case of three microseismic events, the joint inversion is not robust to noise. But it can be speculated that if we use the information of hundreds of events, we can better constrain both the velocity and the location of the microseismic events. Inversion of the focal mechanism solution we have done the inversion of the focal mechanism solution of the microseismic data based on the observation of two wells. The simulation results show that the inversion method based on the two wells can effectively invert the microseismic focal parameters. Then we invert the focal mechanism solution of the microseismic data in a Texas area, USA. In the last chapter, we use seismic search engine to retrieve the focal mechanism solution in a region of Xinjiang. The results show that the seismic search engine can quickly give the source parameter information within 1 second after receiving the seismic waveform. This is of great significance to the establishment of earthquake early warning system. Combined with geomechanical analysis of focal mechanism solutions of microearthquakes, we introduce the method and principle of geomechanics to study the focal mechanism solutions of microearthquakes. First, we use the source fault plane solution of the micro-earthquake to retrieve the underground stress field information, and then we use the Moore Coulomb sliding fracture criterion to select the actual rupture fault plane of the micro-earthquake event. Finally, we estimate the perturbed distribution of pore pressure at microseismic events. The results show that the pore pressure decreases with the increase of the distance from the injection nozzle under the action of the injected high pressure liquid.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE357.6;P631.4

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本文編號：1805441