地面水平井分段压裂监测方法以及震动联合监测系统技术方案

本申请公开了一种地面水平井分段压裂监测方法、震动联合监测系统、存储介质、计算机设备，该方法包括：根据测井声波数据建立水平井分段压裂区域对应的初始声波速度模型，并对初始声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第一模拟结果确定井上监测分站和井下监测分站的分布位置，建立震动联合监测系统；在水平井分段压裂区域对应的预设放炮位置处进行放炮定位，通过震动联合监测系统采集震动波数据，并通过初始声波速度模型计算震动波数据对应的放炮定位位置；基于放炮定位位置与预设放炮位置的偏差，对井上监测分站和井下监测分站的分布位置进行优化，并通过优化后的震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
地面水平井分段压裂监测方法以及震动联合监测系统


[0001]本申请涉及矿山工程
，尤其是涉及到一种地面水平井分段压裂监测方法、震动联合监测系统、存储介质、计算机设备。

技术介绍

[0002]地面水平井分段压裂技术是近年来在具有厚硬岩层煤矿中防治冲击地压的重要手段，该技术首先是在地面相应位置施工垂直井到所需压裂的层位，然后在压裂层位进行水平井施工，钻井完成后在水平井内进行分段压裂使得目标层位产生人工裂缝，破坏目标层位的完整性，降低目标层位的弹性应力，达到冲击地压防治的目的。
[0003]为了掌握水平井分段压裂后人工裂缝延伸情况，为优化水平井井网部署和分段压裂工艺设计提供依据，需要对水平井分段压裂裂缝展布进行监测。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种地面水平井分段压裂监测方法、震动联合监测系统、存储介质、计算机设备。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种地面水平井分段压裂监测方法，所述方法包括：
[0006]根据测井声波数据建立水平井分段压裂区域对应的初始声波速度模型，并对所述初始声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第一模拟结果确定井上监测分站和井下监测分站的分布位置，建立震动联合监测系统，其中，所述震动联合监测系统包括所述井上监测分站和所述井下监测分站；
[0007]在水平井分段压裂区域对应的预设放炮位置处进行放炮定位，通过所述震动联合监测系统采集震动波数据，并通过所述初始声波速度模型计算所述震动波数据对应的放炮定位位置；
[0008]基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化，并通过优化后的震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测。
[0009]可选地，所述基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化，具体包括：
[0010]若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差小于或等于预设精度，则直接通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测；
[0011]若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差大于预设精度，则基于所述偏差对所述初始声波速度模型进行校正，确定目标声波速度模型，并对所述目标声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第二模拟结果对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化。
[0012]可选地，所述震动联合监测系统还包括数据传输线缆和监测主机；
[0013]所述井上监测分站包括多个，每个所述井上监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的地面上方的井上检波器和数据采集器，所述数据采集器用于将所述井上检波器采集到的震动波信号通过无线通信方式发射至所述监测主机中；
[0014]所述井下监测分站包括多个，每个所述井下监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的下方煤层巷道内的井下检波器和井下发射器，所述井下发射器用于将所述井下检波器采集到的震动波信号通过所述数据传输线缆发射至所述监测主机中。
[0015]可选地，所述通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测，具体包括：
[0016]所述监测主机依据来自所述井上监测分站以及所述井下监测分站的震动波信号，确定震动波形，并分析分段压裂过程中的微震事件空间位置、微震事件能量大小以及微震事件频次；
[0017]依据所述微震事件空间位置以及所述微震事件频次，分析压裂层位高度、压裂区域裂缝的分布范围和分布形态；
[0018]依据所述微震事件能量大小以及所述微震事件频次，分析压裂区域裂缝长度和延伸尺寸。
[0019]可选地，所述通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测，还包括：
[0020]基于分段压裂过程中的破裂事件，分析压裂区域裂缝出现的速率与分段压裂施工曲线的对应关系；
[0021]依据所述微震事件空间位置、所述微震事件能量大小以及微震事件时序，对所述压裂区域裂缝进行连通性解释。
[0022]可选地，所述通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测，还包括：
[0023]统计微震事件中震动级别大于预设震动级别M
w
的目标微震事件数量N；
[0024]通过预设公式，确定所述目标微震事件数量N对应的压裂区域裂缝特征，其中，所述预设公式为lgN＝a
‑
bM
w
，a为预设常数，当b在第一范围内时确定所述压裂区域裂缝为天然裂缝，当b在第二范围内时确定所述压裂区域裂缝为压裂诱导缝。
[0025]可选地，所述震动联合监测系统还包括显示器，所述显示器与所述监测主机连接；所述方法还包括：
[0026]通过所述显示器，显示所述震动波形以及所述监测主机对微震事件的监测结果。
[0027]根据本申请的另一方面，提供了一种震动联合监测系统，所述震动联合监测系统包括井上监测分站和井下监测分站，用于在分段压裂过程中进行微震事件监测；所述震动联合监测系统通过以下方式构建：
[0028]根据测井声波数据建立水平井分段压裂区域对应的初始声波速度模型，并对所述初始声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第一模拟结果确定井上监测分站和井下监测分站的分布位置，建立震动联合监测系统，其中，所述震动联合监测系统包括所述井上监测分站和所述井下监测分站；
[0029]在水平井分段压裂区域对应的预设放炮位置处进行放炮定位，通过所述震动联合监测系统采集震动波数据，并通过所述初始声波速度模型计算所述震动波数据对应的放炮
定位位置；
[0030]基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化。
[0031]可选地，所述基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化，具体包括：
[0032]若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差小于或等于预设精度，则直接通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测；
[0033]若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差大于预设精度，则基于所述偏差对所述初始声波速度模型进行校正，确定目标声波速度模型，并对所述目标声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第二模拟结果对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化。
[0034]可选地，所述震动联合监测系统还包括数据传输线缆和监测主机；
[0035]所述井上监测分站包括多个，每个所述井上监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的地面上方的井上检波器和数据采集器，所述数据采集器用于将所述井上检波器采集到的震动波信号通过无线通信方式发射至所述监测主机中；
[0036]所述井下监测分站包括多个，每个所述井下监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的下方煤层巷道内的井下检波器和井下发射器，所述井下发射器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面水平井分段压裂监测方法，其特征在于，所述方法包括：根据测井声波数据建立水平井分段压裂区域对应的初始声波速度模型，并对所述初始声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第一模拟结果确定井上监测分站和井下监测分站的分布位置，建立震动联合监测系统，其中，所述震动联合监测系统包括所述井上监测分站和所述井下监测分站；在水平井分段压裂区域对应的预设放炮位置处进行放炮定位，通过所述震动联合监测系统采集震动波数据，并通过所述初始声波速度模型计算所述震动波数据对应的放炮定位位置；基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化，并通过优化后的震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差，对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化，具体包括：若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差小于或等于预设精度，则直接通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测；若所述放炮定位位置与所述预设放炮位置的偏差大于预设精度，则基于所述偏差对所述初始声波速度模型进行校正，确定目标声波速度模型，并对所述目标声波速度模型进行震动波速度模拟分析，依据第二模拟结果对所述井上监测分站和所述井下监测分站的分布位置进行优化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述震动联合监测系统还包括数据传输线缆和监测主机；所述井上监测分站包括多个，每个所述井上监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的地面上方的井上检波器和数据采集器，所述数据采集器用于将所述井上检波器采集到的震动波信号通过无线通信方式发射至所述监测主机中；所述井下监测分站包括多个，每个所述井下监测分站包括布置在所述水平井分段压裂区域的下方煤层巷道内的井下检波器和井下发射器，所述井下发射器用于将所述井下检波器采集到的震动波信号通过所述数据传输线缆发射至所述监测主机中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述震动联合监测系统，在分段压裂过程中进行微震事件监测，具体包括：所述监测主机依据来自所述井上监测分站以及所述井下监测分站的震动波信号，确定震动波形，并分析分段压裂过程中的微震事件空间位置、微震事件能量大小以及微震事件频次；依据所述微震事件空间位置以及所述微震事件频次，分析压裂层位高度、压裂区域裂缝的分布范围和分布形态；依据所述微震事件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元杰，路洋波，陈法兵，孙学波，王传朋，李岩，刘宁，邢麟楠，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：