基于分布式光纤同井微振动监测数据的页岩气水平井压裂微地震震源位置成像

水力压裂是进行非常规油气资源开发的核心技术.微地震监测技术可以对水力压裂储层改造过程进行监测和评估,为安全高效压裂施工提供技术保障.近年来,分布式光纤声波传感(Fiber-optic Distributed Acoustic Sensing,DAS)技术开始应用于水力压裂人造裂缝监测,并展示出巨大的潜力.我们将光纤永置式布设于页岩气储层水平井套管外,同时在该监测井实施水力压裂,实现了基于水平井DAS的水力压裂过程同井微振动实时监测.同井监测时,监测井与压裂改造区距离较近,垂直于监测井方向的采集方位角较窄,导致基于扫描叠加原理的常规震源位置成像结果分辨率较差;此外,原始数据波形通常存在极性反转现象,对波形叠加成像的准确性有一定影响.本文提出了基于波形包络和混合成像条件的震源位置成像方法,可以有效提高微地震震源位置成像的精度.合成数据算例表明本文提出的新方法具有以下两点优势:①使用波形包络可以避免原始数据波形极性反转对成像准确性的影响;②使用混合成像条件可以压制成像假象,并提升震源位置成像分辨率.本文对昭通页岩气储层水力压裂人造裂缝监测的实际数据进行了分析,结果表明本文提出的新方法能够提高同井DAS监测微地震震源位置成像的空间分辨率和准确性.