Automatické zpracování mikroseismických dat a jejich vztah k hydraulické injektáži

Abstract

Mikroseismické monitorování je nedílnou součástí vědeckých experimentů nebo průmyslových operací spojených s hydraulickým štěpením hornin pod zemským povrchem, za kterým stojí snaha dosáhnout zvýšení permeability hornin v daném místě a zlepšit tak výtěžnost, ať už tepla, případně ropy či zemního plynu. Monitoring takto nově vzniklých nebo rozrůstajících se původních trhlin, projevujících se seismickými jevy, je velmi důležitý pro sledování a popsání samotného hydraulického štěpení a jeho postupu v čase. Vzhledem k tomu, že počet takto zaznamenaných jevů je obvykle velmi vysoký, klasické metody zpracování zemětřesení, kdy se časy příchodů seismických vln určují manuálně, se jeví jako velmi nevhodné. Z toho důvodu jsou pro zpracování takovýchto datových souborů používány metody automatické, které manuální určování časů příchodů vln nevyžadují. V našem případě byla data zaznamenávána hustou sítí povrchových přijímačů rozmístěných do tvaru hvězdice o deseti ramenech. Jednalo se celkem o devět set grup vertikálních geofonů, z nichž více než čtvrtina byla doplněna také třísložkovým seismickým snímačem. Pro popsanou síť jsme pak vytvořili automatickou proceduru, jejímž výsledkem je určení polohy ohniska a také zdrojového mechanismu pro každý jev. Zaznamenané otřesy byly následně v rámci interpretace...

Microseismic monitoring is an integral part of scientific experiments or industrial operations associated with the hydraulic fracturing of bedrock, which is an effort to increase the permeability of rocks in the area and improve the exploitation, whether of heat, oil or natural gas. Monitoring of such newly formed or growing original fractures, usually followed by seismic events, is very important for observation and describing the hydraulic fracturing itself and its progress over time. Since the number of such events recorded is usually very high, classical methods of earthquake processing, where the arrival times of seismic waves are determined manually, seem to be very inappropriate. For this reason, automatic methods are used to process such datasets, which do not require manual determination of the arrival times of the seismic waves. In our case, the data were recorded by a dense network of surface receivers arranged in the shape of a ten-arm star. It was a total of more than nine hundred groups of vertical geophones, of which more than a quarter were also supplemented by a three-component seismic sensor. We then created an automatic procedure for the described network, the result of which is the determination of the location and the source mechanism for each seismic event. The recorded...