基于微地震定位与震源机制联合反演算法(JSSA)分析页岩气水力压裂效果及应力状态

余洋洋 梁春涛 杜瑶 王宇玺 庄园旭

1)四川省地震局，成都 610041 2)成都理工大学，地球探测与信息技术教育部重点实验室，成都 610059

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在页岩气开发中，通常用水力压裂的方式提高致密页岩的渗透率，对水力压裂效果的评价一般通过微地震监测实现(撒利明等，2012；刘振武等，2013)。结合微地震事件的位置分布和震源机制信息，可以有效解释压裂施工区域裂缝的发育和应力的分布，从而达到评价压裂效果、指导压裂设计和施工的目的(尹陈，2017；Herrmann et al，2011)。微地震监测可以分为井中监测和地面监测，与井中监测相比，地面监测虽然有信号衰减严重、信噪比低等缺点，但在某些缺少钻井或者钻井困难的区域，地面监测得到越来越广泛的应用(秦俐等，2013；余洋洋等，2017)。此外，地面监测系统满足了震源机制反演需要较好的方位角覆盖的要求。

Kao等(2004)提出了震源扫描算法(Source Scanning Algorithm，简称SSA)，该方法被广泛应用于地面监测定位微地震事件，但其无法反演震源机制，且对于信号较弱的剪切震源的识别能力较弱。Liang等(2016)在震源扫描算法的基础上发展了微地震定位与震源机制联合反演算法(Joint Source Scanning Algorithm，简称JSSA)，该方法可以同时反演微地震事件的位置和震源机制信息，且能够较好地识别剪切震源。与其他方法相比，JSSA算法不需要清晰的波形以及准确的到时信息，操作简便。作为较新的方法，JSSA算法已经通过一系列理论合成数据和实际压裂数据的测试，验证了其准确性和稳定性。

本研究采用微地震定位与震源机制联合反演方法处理威H3-1井的实际压裂数据。……