微地震监测技术探究

唐春华，顾广庆

(1.北京科若思技术开发股份有限公司，北京 100082;2.华北油田公司井筒设计中心，河北任丘 062552)

1 前言

微地震监测(microseismic monitoring)是利用高频地震仪监测岩石微破坏、微变形现象，从而获得地下裂缝、裂隙分布、流体流动、应力变化趋势的一种技术方法。岩石在变形、破坏的整个过程中几乎都伴随着裂缝或孔隙的产生、扩展、变形及摩擦，积聚能量的一部分以应力波(P波和S波)的形式释放，从而产生微地震事件。由于微地震信号包括了大量的关于岩体受力变形、破坏以及岩体裂缝活动的信息，通过监测、分析微地震事件，可以推测岩体发生破坏、变形的过程、事件位置以及破坏强度。利用地震学方法对岩体微破坏、微变形过程进行监测，检测和预报地下信息，在石油天然气工程、环境与公共安全、矿山工程、土木工程等领域已经取得了重大应用与进展[1]。

石油、天然气领域的微震监测是指利用水力压裂、油气采出或常规注水、注气以及热驱等石油工程作业时引起地下应力场变化，导致地下质点位移所产生的微地震，进行天然裂缝，水力压裂裂缝作图，或对储层流体运动趋势进行描述的方法。监测到的地震不是常规地震勘探中人工激发的地震，而是石油工程作业诱生的地震。由于这种地震很微弱，属于微弱信号监测范畴，因此直到20世纪70年代初国外石油业界才开始了水力压裂微震监测的野外试验;到2000年，微地震监测已经被世界公认为了解地下微破坏过程的一种非常重要的方法;目前，随着仪表化油田技术的提出和发展，微震监测正朝着对油气田开发实行全程实时监测的方向发展，其技术和经济潜力是巨大的[2]。……