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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤层顶板水平井分段水力压裂微震监测与评价
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  • 作者

    李全贵 彭淑悦 梁运培 李文禧

  • 单位

    重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆大学资源与安全学院四川大学水利水电学院中国矿业大学安全工程学院

  • 摘要
    【目的】微震监测作为一种无损监测技术被广泛用于煤层水力压裂效果评价,但由于建立层状波速模型时缺乏对同层介质中垂向波速梯度的考虑,导致走时计算和震源定位精度有待提高,影响了煤层水力压裂评价的准确性。【方法】对安徽某矿1号水平井压裂期间微震信号进行地面监测,引入泛克里金法对初始层状波速模型进行波速插值,以安徽某矿煤层分段水力压裂工程为背景,提出了一种基于泛克里金插值法改进的波速模型及其在地面微震监测中的应用。结合各向异性因子约束,在声波测井波速模型的基础上,对同层介质中网格波速数值进行插值计算,表征其各向异性特征,并以此修正弹性波传播路径,结合二次网格搜索法优化压裂效果评价流程,提出了一种改进的水力压裂评价体系。通过已知位置射孔事件的震源定位精度对比,验证了改进波速模型的有效性。基于该模型,进一步计算了储层渗透率和储层改造体积 (Stimulated reservoir volume,SRV),实现了对煤层水力压裂效果的综合评价。【结果与结论】结果表明,泛克里金波速插值相比于线性插值能够有效提升震源定位精度,对于同一射孔点,插值后模型定位误差较初始层状模型最高降低了7.22 m。水力压裂效果评价中,波速插值后的震源定位结果得到改善,微震事件在垂向方向离散性得到有效约束,各压裂段有效影响半径约90 m。煤层区域内微震事件分布密度与渗透率存在差异,各段井筒附近压后渗透率较高。储层改造体积总计为1.977×107 m3,改造体积及水力裂缝长度与注入总液量正相关,基于微震评价的压裂改造效果与预期设计相符。
  • 关键词

    水力压裂微震监测各向异性泛克里金插值法波速模型网格搜索

  • 文章目录


    1 基本原理
    1.1 基于泛克里金插值的同层波速梯度构建
    1.2 二次网格搜索
    1.3目标函数设置及数据处理流程
    2 压裂与微震监测设计
    2.1工程概况
    2.2微震监测台网
    3 基于泛克里金波速插值的震源定位结果
    3.1波速模型及精度验证
    3.2水力压裂震源定位结果
    4 水力压裂微震评价
    4.1压裂过程及微震响应
    4.2压裂区域渗透率变化
    4.3压裂效果对比分析
    5 结论
    符号注释:
    利益冲突声明/Conflict of Interests
  • 引用格式
    李全贵,彭淑悦,梁运培,等.煤层顶板水平井分段水力压裂微震监测与评价[J/OL].煤田地质与勘探,1-13[2025-04-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20250402.1407.004.html.
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