某地的大型设备
ESG研究所

速度模型

微震监测的一个重要方面是为监测区域建立准确的速度模型。 沉积岩是通过长期沉积形成的。 岩石层是由不同的材料或在不同的条件下形成的,自然每层岩石都有不同的特性。 速度模型描绘出监测区域的岩石层,以及地震波(P波、S波,包括各向异性效应)在每层中的预期速度。

在考虑事件定位时,速度模型的正确构建和验证是至关重要的。 P波和S波的到达时间(距离)和柱状图分析(方向)等信息与速度模型结合起来使用,以准确定位事件。 与实际和假设的速度模型的偏差将导致事件的系统性错位。

可以使用各种反演技术对速度模型和事件位置进行校正。 这使处理器能够考虑到速度变化,如异质性、射线路径效应以及观测和处理井位置的不确定性。

ESG使用一些不同的技术来开发速度模型,但在所有情况下,模型是客户提供的信息的产物。

地震各向异性

各向异性被定义为具有方向依赖性的特性。 地震各向异性是地球物理学中一个公认的参数,指的是波速随传播方向的变化。

左边的图片提供了一个波形通过各向异性介质的例子。 请注意,一旦S波进入各向异性介质,它就会分成水平和垂直分量,因此水平和垂直分量的波形在不同的时间点上离开材料。

近年来,地震各向异性已成为油气行业的一个热门话题。 含有油气藏的沉积盆地的各向异性,如果用于储层的速度模型没有准确考虑各向异性,会导致较高的微震事件定位误差。 地层速度信息主要是在现场用测井方法收集的,如声波测井。 不幸的是,这些工具测量的是沿井眼轴线的速度(即垂直方向),但不一定考虑到水平速度。

特别是,在各向异性的储层中可以观察到一种被称为剪切波分裂或S波分裂的现象。 当剪切波穿过各向异性区域时,它将分离成两个正交波,其中一个波的速度比另一个快。 行进速度较快的S波将首先到达检波器处。 右边的图片提供了一个剪切波分离的例子。 请注意,在这个旋转的信号中,S波展示了两个清晰的到达(蓝色和绿色波形)。

ESG对各向异性的处理方法

ESG已经开发了一些方法来解决地震各向异性对微地震数据的影响。

阵列设计

如果ESG参与数据采集或在数据采集前提供场地的可行性分析,ESG可以建议最佳的阵列定位和配置,以尽量减少地震各向异性的影响。  

各向异性的光线追踪定位算法

如果有关于各向异性岩石参数或速度的详细信息,它们可以直接纳入ESG专有的射线追踪源定位算法。

粒子群优化

大多数情况下,没有关于各向异性速度的详细信息;因此ESG使用其专有的粒子群优化(PSO)程序来调整速度模型并改进事件位置。

ESG的PSO算法通过与速度模型一起进行扰动来完善位置,增加对结果的信心。 PSO使用已知位置的控制事件(如穿孔)有效地校准了速度模型。

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