水平旋转与极性判断结合的井中微地震资料震相识别方法.pdfVIP

第 52卷第6期 石 油 物 探 Vo1．52．No．6 2013年 11月 GDDPHYSICALPROSPE(rING FORPETROLEUM Nov．，2013 文章编号：1000—1441(2013)06—0586—10 水平旋转与极性判断结合的井中微地震 资料震相识别方法 余 波，郭全仕，须振华，王 瑜，吕 伟，杨文广 (中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，江苏南京211103) 摘要：压裂井注水注气引起地层岩石破裂 ，产生的微地震信号震相类型具有随机性，可能是单一P波或 S波，也 可能是P波、s波同时激发 ，解决复杂的震相识别与波场分离问题，是井中微地震信号处理的难点之一。根据 “P 波传播方向与振动方向一致、S波传播方向与振动方向垂直”的特点，以“P波、s波在垂直耦合坐标系分解后两 个分量的正负极性呈现出相同或相反规律”作为识别准则，通过水平分量旋转与极性判断结合的方法，实现了井 中微地震资料的震相 自动识别。模型数据测试证明了该方法对震相识别的准确性、可行性；通过对实际资料射 孔数据、压裂多事件数据的测试 ，验证了该方法对实际资料单个事件震相、多事件震相的识别能力，体现了该方 法具有较强的实用性。 关键词：井中微地震；震相；识别；极性；旋转 DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．2013．06．005 中图分类号：P631．4 文献标识码 ：A 井中微地震压裂监测技术，可以用于井网体积 布尔采夫应用波的偏振特点，提出方位一相位对比 改造设计、优化、实施及评估，是页岩气和致密油气 法，利用观测点振动参数来追踪地震波的相位[8； 等非常规领域勘探开发的关键技术，也是国际上 目 1964年，邦达列夫进一步发展了地震方位观测法， 前公认最有效的裂缝测试技术r1七]。该项技术通过 提出了质点位移方向计算、椭圆偏振振动参数分析 布置井中多级三分量检波器，接收因注水、注气、热 方法Eg]；1969--1979年，波梅兰采等利用多分量勘 驱及油气采出等作用下产生的纵、横波微地震信 探，识别 P波、PS波、切向横波 (SH波)相应偏振 号；通过分析反演裂缝属性的几何形状和空间展 的信息和其它动力学特点_9；20世纪 80年代末 布，实时提供裂隙的高度、长度和方位角；利用这些 期，地震波的偏振被用来增大仪器的有效灵敏度， 信息有助于井网设计优化、油田动态开发、二氧化 研究出极化滤波方法，根据有效波、干扰波的偏振 碳封存、地热开发等领域_l3]。 特征进行滤波[10-11；2O世纪 9O年代 以来，由于井 由地下应力场变化产生的微地震信号，其震相 间地震、VSP勘探及多分量检波器的广泛应用，可 具有随机性，可能是单一的P波或S波，也可能是 以获得更加复杂的波场，研发出利用偏振一位置对 同时激发的P波和S波。另外，受地层因素、井周 比法实现震相有效分离。国内对于震相分离的研 边环境影响及各类噪声的干扰，实际记录到的微地 究起步较晚，主要是对天然地震、石油勘探多分量 震资料更为复杂L4]。因此，如何从复杂的井 中微地 数据进行速度滤波、拉东变换、极化滤波等处 震记录中识别震相类型，对纵、横波震源定位和震 理E12-17]来实现纵、横波波场分离。如刘希强等提出 源机制研究至关重要，亦是井中微地震资料处理的 基于小波包变换的弱震相识别方法u]和基于单一 难题之一 。 地震台的三分向地震记录震相识别方法_l1叼；李慧 地震信号的震相分离是随着地震