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

Наблюдение за распространением трещин при гидравлическом разрыве пласта (ГРП) с помощью микросейсмического мониторинга позволяет оптимизировать план проведения ГРП, уточнить траекторию горизонтальных скважин в соответствии с локальными напряжениями на данной территории, а также избежать прорывов трещин в водонасыщенные пласты в том случае, если существует такой риск.Подготовка исследования чрезвычайно важна, необходимо учесть взаимное расположение скважины ГРП и скважины наблюдения, иметь надежную скоростную модель и эффективное оборудование для записи данных. Ключевым моментом является быстрое и точное распознавание микросейсмических волн. Автоматические методы интересны тем, что позволяют обрабатывать данные в режиме реального времени, обеспечивают объективность в принятии решений. Однако часто оценки времени прибытия продольных и поперечных волн из-за низкого соотношения «сигнал-шум», особенно на больших расстояниях от сейсмоприемников до источников событий, бывают недостоверными. Среди инструментов распознавания микросейсмических событий наиболее распространен метод, разработанный Фрайбергером в 1960-е годы, где используется фильтр Неймана-Пирсона и усреднение сигнала с целью получения лучшего соотношения «сигнал-шум». Практическим применением такого подхода являются детекторы, основанные на анализе отношения амплитуд в коротком и длинном временных окнах (STA/LTA – Short Time Average to Long Time Average). Метод STA/LTA эффективен в условиях низких помех, как только уровень шума повышается, множество событий не удается зафиксировать, либо происходит ложное срабатывание детектора. В отличие от метода STA/LTA, крупные особенности сигнала обнаруживаются в вейвлет-коэффициентах на нескольких масштабах времени и направления, что позволяет фиксировать полезных событий на треть больше.Таким образом, актуальным направлением является разработка методов оперативной обработки сигнала с использованием вейвлет-анализа, которые позволяют повысить эффективность распознавания топографии трещин, снизить количество ложных диагнозов и повысить эффективность управления процессами ГРП.