[发明专利]一种矿区水力压裂裂缝微地震监测应用方法

说明书

本发明属于矿区微地震监测技术领域，尤其是一种矿区水力压裂裂缝微地震监测应用方法，包括以下步骤：布置监测设备；监测设备为WTADC‑3三分量微地震监测采集仪，设备布设方式采用以井口为中心，“五星”加“两环”方式，监测台站布置。本发明将高灵敏度地震传感器布放于压裂井四周浅井开展微地震监测；运用微地震的三分量数据，根据微地震走时进行震源空间定位，得到一维时间域和三维空间体能量分布情况，绘制出微地震事件俯视图、侧视图和前视图，得到压裂区域裂缝成像特征，可较为准确地描述裂缝轮廓的长度、宽度及参考性高度，以便评价总体压裂效果，优化完善压裂方案。

技术领域

本发明涉及矿区微地震监测技术领域，尤其涉及一种矿区水力压裂裂缝微地震监测应用方法。

背景技术

水力压裂改造是国内外煤层气井增产的主要手段，微地震裂缝监测作为煤层气储层压裂改造的关键配套工艺，为压裂方案优化调整、压裂风险规避、指导后期开采起到至关重要的作用。微地震裂缝监测技术作为最精准、信息量最为丰富而优于常规监测技术，前人从震源破裂特征、压裂效果评估、储层评价、数学模型、裂缝成像方法、水平井分段压力井下监测等方面不断研究完善。目前很多矿区水力压裂裂缝监测方法存在不能准确地描述裂缝轮廓的长度、宽度及参考性高度，总体压裂效果分析不便的缺点。

发明内容

基于以背景技术提出的技术问题，本发明提出了一种矿区水力压裂裂缝微地震监测应用方法。

本发明提出的一种矿区水力压裂裂缝微地震监测应用方法，包括以下步骤：S1：布置监测设备；监测设备为三分量微地震监测采集仪，设备布设方式采用以井口为中心，采用五星布置方式和两环布置方式结合布置监测台站，五星布置方式即将监测设备设置在以井口为中心并沿井口的径向向外辐射的五条线上，两环布置方式即将监测设备设置在以井口为中心的两个圆环上；S2：直井压裂施工；施工时，先对K3煤层进行射孔压裂，填砂分层后再对K1和K2煤层进行射孔压裂，采用套管压裂方式，压裂液为活性水，支撑剂为石英砂，其中，K3煤层位于K2煤层的下方，K2煤层位于K1 煤层的下方；S3：对监测结果分析；微地震信号与地表噪音同时被监测仪收集，经射孔和压裂时微震信号分析甄别，将微地震信号在三维坐标系中投点，从而得到监测数据；对于震级太小的微地震事件，由于近地表的衰减和噪声的影响导致微地震信号的信噪比较低，在地面进行微地震监测时很难从连续记录到的信号中识别出来，但通过对长时间的连续记录波形进行叠加，在微地震发生的区域，弹性波物性值会与其他区域差异明显，据此可以刻划微地震发生的区域，即对裂缝进行成像。

优选地，所述S2步骤中直井压裂的压裂目的层位为K1煤层、K2和 K3煤层，K1煤层埋深681-682.5m，煤厚1.5m，K2煤层埋深692-697m，煤厚5m，K3煤层埋深774-778.00m，煤厚4m。

优选地，所述S2步骤中K3煤层压裂液量710m³，支撑剂65m³；K1 和K2煤层压裂液量795m³，支撑剂65m³。

优选地，五星布置方式中，监测设备设置在以井口为中心，并沿井口的径向向外辐射的五条线上，相邻线之间的夹角为72°，每条线上设置六台高灵敏度采集仪。

优选地，五星布置方式中，五条线的内圈至外圈半径依次为120m、170m、 230m、300m、400m和600m。

优选地，两环布置方式即为第一环以井口为中心点，半径120m，每隔 72°布设1台高灵敏度采集仪，与五星布置方式中最内圈形成每36°布置一台监测设备；第二环以井口为中心点，半径170m，每隔72°布设1台，与五星布置方式中的第二圈形成每隔36°布设一台监测设备。

优选地，所述第一环和第二环内均布置5台高灵敏度采集仪。

优选地，所述监测设备的定位方式为高精度GPS准确定位。

本发明中的有益效果为：