基于地面微地震监测定位和成像的煤层气水力压裂效果评价研究

摘要

水力压裂技术已经广泛应用于煤层气抽采以提高抽采效率。水力压裂产生裂缝的空间分布评价对于提高资源的利用率和降低潜在的瓦斯突出风险至关重要。在水力压裂过程中,裂缝的产生会伴随微地震的产生,因此微地震监测可以用于水力压裂效果的评价。目前煤层气水力压裂微地震监测主要是依赖微地震定位得到的空间分布,不能准确和全面评价储层的改造效果。为此,提出综合利用微地震定位和速度成像综合评价煤层气水力压裂改造效果。针对中国山西的两口煤层气水力压裂井地面微地震监测数据,利用双差地震成像算法确定了更精确的地震定位和目标煤层附近的速度异常分布。定位结果显示微地震主要分布在压裂井附近并且呈簇状分布,和传统定位相比双差成像给出了更精确的微地震空间分布。根据微地震的空间分布,估算了储层的压裂改造区域。双差地震速度成像显示微地震位于相对低的v P异常、高的v S异常和低的v P/v S异常区域。结合前人岩石物理实验结果,推测在微地震刻画的储层改造区,裂缝中的煤层气处于饱和状态,表明水力压裂有效释放了煤层气。因此综合通过微地震定位和速度成像可以更全面地刻画煤层的改造情况。