Исследование возможности применения вейвлет- анализа микросейсмических событий для мониторинга процесса гидроразрыва пласта. Разработка и тестирование программного обеспечения для микросейсмического мониторинга

Цель работы - исследовать возможность применения вейвлет-анализа для распознавания времен прибытия микросейсмических событий при гидравлическом разрыве пласта; разработать программное обеспечение для определения местоположения очага микросейсмического события. Установлено, что способ обработки микросейсмических данных с использованием вейвлет-фильтрации позволяет точно определять время прибытия микросейсмических волн. Разработано программное обеспечение, реализующее алгоритм поиска микросейсмических сигналов с помощью вейвлет-преобразования. Для стадий гидравлического разрыва пласта, где сигнал имел низкое соотношение «сигнал - шум», применение разработанного программного обеспечения дало прирост количества выявленных событий в среднем на 35%, в условиях явно выраженных сигналов при высоких соотношениях «сигнал - шум» прирост составил в среднем 7%. Применение разработанного программного обеспечения увеличило количество обнаруженных местоположений микросейсмических событий на 21% по сравнению с ручным поиском. Программное обеспечение проверено на реальных полевых данных, однако в производство не внедрено. В условиях большой неопределенности при проведении гидравлических разрывов, особенно в пластах, дающих низкий сейсмический отклик, увеличение количества зарегистрированных событий даже на малое значение способно существенно улучшить результаты микросейсмического мониторинга, особенно дальних стадий, которые прежде вообще не удавалось зафиксировать. Предложено заявить о технологии путем повторной обработки уже имеющихся полевых данных. Проведена оптимизация процессов разработки нефтяных и газовых месторождений. Перед началом работы предсказать возможность регистрации событий не представляется возможным – большое влияние на результат оказывают геология месторождения, помехи с поверхности и от скважинных операций, качество цемента между колонной наблюдательной скважины и стенкой, давление и темп закачки при стимуляции, уровень жидкости в скважине. В условиях большой неопределенности увеличение количества зарегистрированных событий даже на малое значение способно существенно улучшить результаты микросейсмического мониторинга, особенно дальних стадий гидроразрыва, которые прежде вообще не удавалось зафиксировать. Получено сокращение времени обработки данных на три недели. Получаемая информация в режиме реального времени очень ценна для заказчика, так как позволяет корректировать план проведения гидроразрыва непосредственно во время проведения стимуляции. Так, например, по итогам проведения гидроразрыва можно увидеть, насколько отличается полученная карта трещин от плана, и принять решение о целесообразности дальнейших работ. В некоторых случаях принятие неверного решения приводит к большим простоям и затратам. Оперативная информация микросейсмического мониторинга позволяет снизить подобные риски. В будущем возможно создание интеллектуальной системы, которая на основе сравнения плана закачки гидравлического разрыва и получения сведений о выявленных микросейсмических событиях будет выдавать управляющие воздействия для коррекции параметров трещин при их отклонении от плана. Технология может быть полезна для военного применения. Движение техники, разрывы снарядов создают микросейсмические колебания земной поверхности. Эти сигналы могут быть зафиксированы и интерпретированы с целью определения местоположения очага события. Получены объекты интеллектуальной собственности: способ определения местоположения очага микросейсмического события, защищен патентом РФ на изобретение №2620785; программное обеспечение, реализующее алгоритм определения местоположения очага микросейсмического события. Работы выполнены успешно в соответствии с техническим заданием, однако имеется существенное отставание от календарного плана, вызванное работой над ошибками и отсутствием полевых работ.