微地震數據預處理方法研究

胡楊　賈志坤

【摘 要】隨著非常規油氣勘探開發的興起，微地震技術已經成為非常規油氣開發一項不可或缺的關鍵技術，微地震數據在監測儲層改造效果，優化壓裂設計有著顯著的效果。微地震數據因其自身數據能量級小的特點在對其進行分析前必須進行質控和處理，才能利用處理后的數據開展后續解釋工作。經過處理后的微地震數據，綜合利用地震數據、測井數據進行解釋，開展地層的脆性、壓裂的隔擋層效果、壓裂能量釋放區域分析及儲層的改造效果分析和解釋，從而達到監測壓裂改造效果和水平井軌跡及壓裂設計優化的目標。

【關鍵詞】非常規油氣；微地震；預處理

近些年，隨著北美頁巖油氣革命的成功，微地震技術逐漸進入了石油工作者的視野。微地震技術對于監測儲層改造效果具有獨特的優勢，同時對于非常規開發井井距的決策和壓裂設計也具有較好地決策支撐作用。微地震數據雖然具有如此多的應用，但是同時微地震工作也面臨了許多挑戰，微地震數據的震級由于是人工激發，震級相對較小，能量較弱，被噪聲所污染，精度隨離井距增大而降低，數據進行嚴格的QC才能使用。

1 數據預處理

經過幾年的微地震數據的采集、處理及解釋，發現微地震數據面臨最大的挑戰就是噪音，這是由于微地震數據自身的能量級別較小，因而相對的噪音對微地震數據的干擾更大。如果對微地震數據不加質量控制直接使用，勢必會對微地震數據的解釋精度帶來較大的誤差。本文使用量級和可信度兩個參數對得到的原始數據進行過濾，去低能級受噪聲干擾較大的和可信度較低的數據點。本文選取某油田一口水平井的壓裂數據的處理和解釋為例（圖1）。

從上圖可以看到水平壓裂的措施井是位于底圖左側顯示藍色軌跡為一口水平井X1井，壓裂分為14級，右側紅色圓點為一口直井，是坐側水平井的觀測井。可以看到微地震事件的分布，在水平井右側的微地震事件比左側的多，這是因為隨著微地震事件的距離監測井的接收距離越遠，微地震事件的能量級別越小，越不容易被檢測到，這就存在了一個微地震數據的偏離問題。同時在距離檢波器距離較近的地方，可能有一些能量級別較小的噪聲也被當作有效的微地震數據接收到檢波器，所以在使用微地震數據之前，應該去除微地震數據的偏離和去除噪聲。通過實踐證明，震級參數和可信度參數可以將大部分的噪音和無效數據過濾出去。

2 震級參數過濾

從目前的能量理論來看，大部分的能量分布符合Gutenberg-Ritcher法則，因此，一般來說，小震的發生頻度要比大震高的多，大小地震的比例關系可用Gutenberg和Richter提出的關系式來表征，根據公式計算可知，隨著能量級別達到-2.4的位置，數據點出現了明顯的下降趨勢，這與震級和數據頻率的線性關系不符合，這說明能量級小與-2.4的數據點中，噪音占有主要部分，這些數據樣點的有效成分過少，不適于用來使用來進行后續的微地震數據解釋工作，需要移除這些微地震事件，這樣就確定了第一個數據過濾參數。

3 可信度參數過濾

微地震數據中有一個重要的數據項就是可信度，這個參數是來自于多個檢波點共同決定的參數。如果多個檢波點確定接收到了來自同一位置的微地震事件，那么認為該微地震事件的可信度較高，如果較少的檢波器接受到了來自同一個位置的微地震數據，那么可信度就較低。在可信度小于某個值以后，微地震事件數量也急劇下降，將這個數值設置為可信度參數的截取值，將可信度小于這個數值的微地震事件移除，這也保證了不會將過多的微地震數據過濾，保證數據可用性，所以這個參數可以根據單井的情況變化（圖2）。經過震級參數和可信度參數預處理后的微地震數據保證了數據的真實和可靠性，可以利用處理后的微地震數據開展分析和研究。

4 結論

本文采用了一口單井對微地震數據預處理效果進行了研究，如果采取不同地區、不同層位的水平井進行對比分析，就可以得到全區的全層系的關于地層脆性、隔擋層分布和裂縫發育特征等方面的地質認識，從而達到指導水平井位設計和壓裂的目的。同時，微地震數據如果能夠結合生產數據必將對壓裂改造的效果監測起到更好的效果。

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[責任編輯：王偉平]