[发明专利]一种基于蒸汽辅助重力泄油的微震波监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于蒸汽辅助重力泄油的微震波监测方法及系统，该方法包括：在监测区周围布置检测的器件，开启对微地震事件的检测；监测分站收集微地震信号后，将微地震信号自动初处理后发送给中心处理站，中心处理站对这些数据分析计算，得到微地震破裂能量的空间及时间分布的数据，解释破裂的发生时间和空间分布、大小，确定蒸汽腔分布范围和发生时间。本发明还涉及一种系统，该系统包括：地面监测模块和井下监测模块，分别用于接收和处理在地面、观测井接收的微地震信号数据。通过本发明有效提高复杂地层条件下的事件定位精度，该微震监测定位终端结构设计简单、合理，可对微震信号进行实时、连续监测。

技术领域

本发明涉及油气地球物理勘察地震的技术领域，尤其涉及一种基于蒸汽辅助重力泄油的微震波监测方法及系统。

背景技术

蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,SAGD)技术是开发超稠油的一项前沿技术，其机理是在注汽井中注入蒸汽，蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换，加热后的原油和蒸汽冷凝的水靠重力作用泄到下面的水平生产井中产出。

在注汽以及蒸汽传导和蒸汽腔扩展过程中，由于岩石的热致开赛效应，导致注入蒸汽过程，岩石中原来存在的或新产生的裂缝周围就会出现应力集中、应变能增高，当外力增加到一定程度时，原来裂缝的发生地区就会出现屈服或者变形，这时候一部分储藏的能量以会弹性波的形式释放出来，这个过程会产生微小的地震，会引发岩石的微破裂/声发射现象(AE),称作微地震。由于它是在矿区开采过程中诱发的地震活动事件且震级小于3的地震，需要依靠仪器可测出，同时它区别于传统的通过人工激发产生的地震波，故又称作无源微地震。由于这些微震是在蒸汽注入过程引发岩石的微破裂而产生，采用现代地震信号处理技术，利用接收到的波动参数指标求解出工程所关心的问题，如所发生微震的震级大小、震源位置、震源区尺寸、发震断裂产状、发震断裂的破裂性质、将来出现潜在强微震事件的可能性和强度等，可以有效刻画出蒸汽的运移路径及蒸汽腔体的空间形态。

由于这些微震震级小、发震时间不确定、深层震波衰减快、浅层子波干涉的影响大，这种浅层(地层埋深小于1000m)的微地震响应弱，用现有的常规地震勘探方法或普通的地震波采集仪的方法，很难获取有效的地震波信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：对于重油藏来说，采用蒸汽辅助重力泄油开采中产生的微震很容易受其周围噪声的影响或被屏蔽，同时这些微震震级小、发震时间不确定，很难获取有效的地震波信号。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种基于蒸汽辅助重力泄油的微震波监测方法，该方法包括如下步骤：

S1，对监测区域进行划分，建立监测网模型；

S2，根据监测网模型，标定各检波器的布设位置，在井中和地面布置检波器,同时在地面布置监测分站和中心处理站,当布置完监测分站和中心处理站后,进行全面检测微地震波信号；

S3，监测分站授时给每一个检波器，各个检波器对微地震信号进行检测，各个检波器将微地震信号传给监测分站；

S4，中心处理站获取各个监测分站传输的数据，并对获取的数据进行自动初处理；

S5，根据监测区钻井声波时差测井资料建立P波速度模型，同时通过P波和S波的速度关系，建立S波速度模型；

S6，从S4中心处理站处理后的数据中挑选不同时段的数据进行滤波处理；

S7，将S6中进行滤波处理后所有时段的数据利用S5中的P波速度模型和S波速度模型进行预处理，得到不同时段破裂能量的空间及时间分布的数据；

S8，根据S7中破裂能量的空间及时间分布的数据，以及破裂的时间和空间分布、大小，得到蒸汽腔分布范围和发生时间。