射孔信号的检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射孔信号的检测方法和装置，其中，该方法包括：检测多个波场中是否存在井筒波特征波场，若存在，则截取出来作为预检测射孔信号；若不存在，则进行时差校正和叠加处理，并从叠加后的波场中提取出井筒波特征波场，将提取出的对应时窗的叠加前波场信号作为预检测射孔信号；从预检测射孔信号中截取完整覆盖射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号。在本发明专利技术实施例中，利用井筒波特征波场快速准确地识别射孔信号，从而可以实现射孔记录和微地震事件的有效区分。该方法步骤简洁，易于实施，可以有效地提高射孔信号的检测水平并最终提高微地震事件的定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震勘探
，特别涉及一种射孔信号的检测方法和装置。
技术介绍
在非常规油气水力压裂工程或地热利用工程中，通过微地震监测可以得到岩石破裂时产生的声发射事件，利用射孔记录进行速度模型校正和水平分量定向可以有效提高微地震事件的定位精度，对这些事件的精细定位可以揭示地下岩石破裂的空间分布等信息，为水力压裂等工程的参数优化和效果评估等提供最直接的帮助。目前有很多微地震监测方法，一般采用井中监测方法。当没有可供选择的井进行井中监测时，地面排列监测方法较为常用。对于地面监测方法、拉链式压裂方法或者同步压裂方法所得到的数据采用传统方法，例如长短时窗比的方法进行射孔记录检测时，由于所得到的数据的信噪比较低容易造成射孔信号检测困难。拉链式压裂方法指的是对两口平行、距离较近的位于同一平台的水平井，在对一口井压裂的同时对另一口井进行射孔，一口井的压裂和另一口井的射孔同时进行，两口井压裂交替进行的压裂方法。当采用该拉链式压裂方法进行微地震监测时，不同井之间的射孔记录和微地震事件会产生混叠。同样地，当采用同步压裂的方法时射孔记录和微地震事件也会产生混叠，从而导致射孔信号检测困难，进一步地使得速度模型无法准确标定，三分量定向无法准确实施，严重降低了微地震事件的定位精度。针对上述射孔信号检测时，由于信噪比较低或者采用同步压裂或者拉链式压裂导致射孔检测困难的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种射孔信号的检测方法和装置，以解决现有技术中射孔信号检测时，由于信噪比较低或者采用同步压裂或者拉链式压裂导致射孔记录与微地震事件混叠致使射孔记录无法准确获取，最终导致微地震事件的定位精度降低的问题。本专利技术实施例提供了一种射孔信号的检测方法，该方法包括：获取工区内压裂井在压裂期间产生的多个波场，其中，所述波场是由多个检波器接收得到的波场记录；检测所述多个波场中是否存在与射孔有关的井筒波特征波场，如果存在，则将存在与射孔有关的井筒波特征波场的一段时窗的波场记录截取出来作为预检测射孔信号；如果不存在，对所述波场记录进行时差校正，并对进行时差校正后的波场记录进行叠加，以得到存在与射孔有关的井筒波特征波场；从叠加后的波场中提取与射孔有关的井筒波特征波场，并确定所述波场记录中与提取的井筒波特征波场对应时窗的叠加前波场信号，将提取出的一个或多个波场信号作为预检测射孔信号；计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间；从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号，将截取的一个或多个波场信号中具有纵横波初至和井筒波特征波场的波场信号作为检测到的射孔信号。在一个实施例中，在所述检波器为三分量接收检波器的情况下，在从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号之后，所述方法还包括：确定所述检测到的射孔信号对应于所述多个检波器中每个检波点的水平分量方位角；拾取所述检测到的射孔信号的初至位置，对所述工区的微地震速度模型进行校正；根据所述水平分量方位角和校正后的速度模型对微地震事件进行定位、对压裂裂缝进行解释；在所述检波器为单分量接收检波器的情况下，在从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号之后，所述方法还包括：拾取所述检测到的射孔信号的初至位置，对所述工区的微地震速度模型进行校正；根据校正后的速度模型对微地震事件进行定位、对压裂裂缝进行解释。在一个实施例中，所述井筒波特征波场包括：第一模式井筒波特征波场、第二模式井筒波特征波场、第三模式井筒波特征波场和第四模式井筒波特征波场，其中，所述第一模式井筒波特征波场为井筒波在井筒桥塞处转换出的纵波波场，所述第二模式井筒波特征波场为井筒波在井筒桥塞处转换出的横波波场，所述第三模式井筒波特征波场为压裂井井筒波井壁泄露能量在监测井接收到的波场，所述第四模式井筒波特征波场为所述第三井筒波特征波场累积后向上传播，到达井筒液面后又折回向下传播的井筒波波场。在一个实施例中，计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间，包括：计算所述预检测射孔信号的射孔时刻；根据所述预检测射孔信号的射孔时刻，计算所述预检测射孔信号的纵波初至时间；根据所述预检测射孔信号的射孔时刻，计算所述预检测射孔信号的横波初至时间。在一个实施例中，按照以下公式计算所述预检测射孔信号的射孔时刻：Ttw-To＝(MDperf-MDrece)/Vtw+Dw/Vp其中，Ttw表示所述第三模式井筒波特征波场到达的时间，To表示所述预检测射孔信号的射孔时刻，MDperf表示所述第三模式井筒波特征波场的测量深度，MDrece表示所述第三模式井筒波特征波场的检波点垂直深度对应于压裂井位置的测量深度，Vtw表示井筒波速度，Dw表示监测井与所述压裂井之间的水平间距，Vp表示所述第三模式井筒波特征波场的纵波速度。在一个实施例中，按照以下公式计算所述预检测射孔信号的纵波初至时间：Tpi＝To+Di/Vp其中，Tpi表示所述预检测射孔信号第i个检波点的纵波初至时间，To表示所述预检测射孔信号的射孔时刻，Di表示所述预检测射孔信号的射孔位置到第i个检波点的直线距离，Vp表示所述预检测射孔信号对应地层的纵波速度；和/或，按照以下公式计算所述预检测射孔信号的横波初至时间：Tsi＝To+Di/Vs其中，Tsi表示所述预检测射孔信号第i个检波点的横波初至时间，To表示所述预检测射孔信号的射孔时刻，Di表示所述预检测射孔信号的射孔位置到第i个检波点的直线距离，Vs表示所述预检测射孔信号对应地层的纵波速度。本专利技术实施例还提供了一种射孔信号的检测装置，该装置包括：获取模块，用于获取工区内压裂井在压裂期间产生的多个波场，其中，所述波场是由多个检波器接收得到的波场记录；检测模块，用于检测所述多个波场中是否存在与射孔有关的井筒波特征波场，如果存在，则将存在与射孔有关的井筒波特征波场的一段时窗的波场记录截取出来作为预检测射孔信号；选择模块，用于在多个波场中不存在与射孔有关的井筒波特征波场的情况下，对所述波场记录进行时差校正，并对进行时差校正后的波场记录进行叠加，以得到存在与射孔有关的井筒波特征波场；从叠加后的波场中提取与射孔有关的井筒波特征波场，并确定所述波场记录中与提取的井筒波特征波场对应时窗的叠加前波场信号，将提取出的一个或多个波场信号作为预检测射孔信号；计算模块，用于计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间；确定模块，用于从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号，将截取的一个或多个波场信号中具有纵横波初至和井筒波特征波场的波场信号作为检测到的射孔信号。在一个实施例中，在所述检波器为三分量接收检波器的情况下，所述三分量确定模块还包括：三分量方位角确定单元，用于在从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号之后，确定所述检测到的射孔信号对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射孔信号的检测方法，其特征在于，包括：获取工区内压裂井在压裂期间产生的多个波场，其中，所述波场是由多个检波器接收得到的波场记录；检测所述多个波场中是否存在与射孔有关的井筒波特征波场，如果存在，则将存在与射孔有关的井筒波特征波场的一段时窗的波场记录截取出来作为预检测射孔信号；如果不存在，对所述波场记录进行时差校正，并对进行时差校正后的波场记录进行叠加，以得到存在与射孔有关的井筒波特征波场；从叠加后的波场中提取与射孔有关的井筒波特征波场，并确定所述波场记录中与提取的井筒波特征波场对应时窗的叠加前波场信号，将提取出的一个或多个波场信号作为预检测射孔信号；计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间；从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号，将截取的一个或多个波场信号中具有纵横波初至和井筒波特征波场的波场信号作为检测到的射孔信号。

【技术特征摘要】
1.一种射孔信号的检测方法，其特征在于，包括：获取工区内压裂井在压裂期间产生的多个波场，其中，所述波场是由多个检波器接收得到的波场记录；检测所述多个波场中是否存在与射孔有关的井筒波特征波场，如果存在，则将存在与射孔有关的井筒波特征波场的一段时窗的波场记录截取出来作为预检测射孔信号；如果不存在，对所述波场记录进行时差校正，并对进行时差校正后的波场记录进行叠加，以得到存在与射孔有关的井筒波特征波场；从叠加后的波场中提取与射孔有关的井筒波特征波场，并确定所述波场记录中与提取的井筒波特征波场对应时窗的叠加前波场信号，将提取出的一个或多个波场信号作为预检测射孔信号；计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间；从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号，将截取的一个或多个波场信号中具有纵横波初至和井筒波特征波场的波场信号作为检测到的射孔信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述检波器为三分量接收检波器的情况下，在从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号之后，所述方法还包括：确定所述检测到的射孔信号对应于所述多个检波器中每个检波点的水平分量方位角；拾取所述检测到的射孔信号的初至位置，对所述工区的微地震速度模型进行校正；根据所述水平分量方位角和校正后的速度模型对微地震事件进行定位、对压裂裂缝进行解释；在所述检波器为单分量接收检波器的情况下，在从所述预检测射孔信号中截取完整覆盖所述射孔时刻、所述纵波初至时间以及所述横波初至时间的一个或多个波场信号作为检测到的射孔信号之后，所述方法还包括：拾取所述检测到的射孔信号的初至位置，对所述工区的微地震速度模型进行校正；根据校正后的速度模型对微地震事件进行定位、对压裂裂缝进行解释。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述井筒波特征波场包括：第一模式井筒波特征波场、第二模式井筒波特征波场、第三模式井筒波特征波场和第四模式井筒波特征波场，其中，所述第一模式井筒波特征波场为井筒波在井筒桥塞处转换出的纵波波场，所述第二模式井筒波特征波场为井筒波在井筒桥塞处转换出的横波波场，所述第三模式井筒波特征波场为压裂井井筒波井壁泄露能量在监测井接收到的波场，所述第四模式井筒波特征波场为所述第三井筒波特征波场累积后向上传播，到达井筒液面后又折回向下传播的井筒波波场。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述预检测射孔信号的射孔时刻、纵波初至时间以及横波初至时间，包括：计算所述预检测射孔信号的射孔时刻；根据所述预检测射孔信号的射孔时刻，计算所述预检测射孔信号的纵波初至时间；根据所述预检测射孔信号的射孔时刻，计算所述预检测射孔信号的横波初至时间。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述预检测射孔信号的射孔时刻：Ttw-To＝(MDperf-MDrece)/Vtw+Dw/Vp其中，Ttw表示所述第三模式井筒波特征波场到达的时间，To表示所述预检测射孔信号的射孔时刻，MDperf表示所述第三模式井筒波特征波场的测量深度，MDrece表示所述第三模式井筒波特征波场的检波点垂直深度对应于压裂井位置的测量深度，Vtw表示井筒波速度，Dw表示监测井与所述压裂井之间的水平间距，Vp表示所述第三模式井筒波特征波场的纵波速度。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：按照以下公式计算所述预检测射孔信号的纵波初至时间：Tpi＝To+Di/Vp其中，Tpi表示所述预检测射孔信号第i个检波点的纵波初至时间，To表示所述预检测射孔信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦鹏，徐刚，储仿东，容娇君，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11