页岩气开发微地震监测技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨瑞召 著

图书标签:

• 页岩气
• 微地震监测
• 油气勘探
• 地球物理
• 工程地震
• 地震学
• 油田工程
• 资源开发
• 监测技术
• 环境影响

出版社： 华东理工大学出版社

ISBN：9787562845058

版次：1

商品编码：12179484

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-04-01

用纸：胶版纸

页数：292

字数：289000

编辑推荐

《页岩气开发微地震监测技术》主要介绍页岩气开采可能带来的微震影响，并就其检测技术进行叙述分析。内容包括微地震监测原理、井下微地震监测、地面微地震监测、地面监测和井下监测对比、微地震数据解释方法、微地震监测成果应用以及微地震监测的发展趋势。本书可供从事页岩气地质研究的研究人员、从事页岩气勘探开发的管理人员和高等院校相关专业的师生参考。
《中国能源新战略——页岩气出版工程》策划于国家《能源发展“十二五”规划》及《页岩气发展规划（2011—2015 年）》公布之时，跨越“十二五”到“十三五”，契合新发布的《页岩气发展规划（2016—2020 年）》。这套丛书的出版希望能从国家层面为我国能源政策提供决策参考，为我国页岩气的大规模、高质量开发利用提供助推燃料，为中国能源生产与消费革命提供政策舆论支持。
丛书的出版得到了国内页岩气领域专家的支持，丛书编委包括：中国科学院赵鹏大院士、戴金星院士、金之钧院士，中国工程院康玉柱院士、胡文瑞院士推荐作序；张金川教授任丛书主编；张大伟、董宁、董本京任丛书副主编。丛书获国家出版基金年检“优秀”，得到上海市新闻出版专项、上海高校服务国家重大战略出版工程资助。
《页岩气开发微地震监测技术》一书为《中国能源新战略——页岩气出版工程》第09分册。

内容简介

《页岩气开发微地震监测技术》主要从理论及应用两个方面介绍了微地震监测技术，包括微地震监测、地面微地震监测、井下监测技术等，阐述了微地震数据在震源定位之后的成果解释方法及流程。最后总结了微地震监测成果的应用，水力压裂微地震监测技术发展趋势及在其他领域的应用。
《中国能源新战略——页岩气出版工程》包括页岩气地质理论与勘探评价、页岩气地球物理勘探方法与技术、页岩气开发工程与技术、页岩气技术经济与环境政策等4卷20分册。丛书对页岩气产业链相关理论、方法及技术等进行了全面系统的梳理、阐述与讨论。

作者简介

杨瑞召，中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，主要从事煤田三维采区高分辨率地震研究工作（包括地震属性分析技术、地震岩性预测、煤层气/瓦斯预测、煤层精细描述等方面的研究工作）。承担国家“八五”科技攻关专题：“我国中东部及东海主要盆地天然气成藏条件研究”；承担国家十五科技攻关项目“重大工业事故与大城市火灾防范及应急技术研究”中专题：“矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法研究”。

目录

第1章微地震监测技术原理及现状001
1.1微地震的概念003
1.2微地震震源机制004
1.2.1震源机制004
1.2.2岩石破裂机制007
1.2.3声发射实验009
1.2.4水力压裂原理010
1.2.5水力裂缝的真实面貌011
1.3微地震监测012
1.3.1技术原理012
1.3.2与其他监测方法对比013
1.3.3微地震监测方式017
1.4水力压裂诱发微地震特征019
1.4.1微地震的波形019
1.4.2微地震的频谱022
1.5微地震监测技术发展现状023
1.5.1国外微地震技术现状024
1.5.2国内微地震技术现状025
1.6微地震与页岩气开发027
参考文献029
第2章井下微地震监测031
2.1井下微地震监测的发展历史032
2.2井下监测数据采集036
2.2.1观测系统036
2.2.2邻井监测距离039
2.2.3检波器及其组合042
2.2.4噪声问题044
2.3井下监测数据处理046
2.3.1预处理048
2.3.2滤波去噪050
2.3.3初至拾取052
2.3.4波场分离054
2.4井下微地震事件定位方法056
2.4.1速度模型建立及校正056
2.4.2微地震事件定位060
参考文献062
VIIVIII第3章地面微地震监测067
3.1地面微地震监测的发展历史069
3.2地面监测可行性论证071
……

前言/序言

随着油气资源需求的不断增长，常规油气藏越来越少，非常规油气藏尤其是页岩油气的勘探开发越来越受到重视。美国、加拿大等国家已成功实现了页岩气的工业开采，且具有较为广阔的应用前景。我国也在页岩油气方面开展了大量的研究工作，在多个盆地相继发现了具有工业价值的页岩油气资源。
常规天然气具有“难发现、易开采”的特点，而像页岩气这样的非常规天然气资源的最大特点是“易发现，难开采”。也就是，常规油气勘探的重点是“找”储层，而非常规油气勘探开发的重点是“造”储层，即通过一些增产(渗)措施(包括长距离水平井钻井和分段压裂、同步压裂技术等)将储存在页岩、致密砂岩等“储层”中的游离气、吸附气经济地开采出来。要实现致密油气以及页岩气的规模勘探和开发，必须借鉴国外经验，实施水平井技术、多级压裂、同步压裂等改造技术，从而提高“页岩储层”内的连通空间和泄流面积，有效扩大渗流通道，进而建立地层与井筒之间的有效通道，达到强化页岩气开采的目的。可见，对于页岩油气资源的开发，在很大程度上取决于水平井及压裂技术，压裂结果的好坏直接关系到最终开采效果。为了解决压裂效果评价问题，微地震监测技术逐步得到应用和推广，通过微地震监测技术来求取裂缝的空间展布特征、提取岩石力学参数，为进一步储层改造及开发井位部署提供技术支撑。过去十年，各种出版物，包括The Leading Edge和Geophysics等期刊，大量的论文以及美国勘探地球物理学家学会(SEG)年会中关于微地震监测的分会见证了微地震监测技术的发展与推广，2010年，Rode等在First Break期刊上发表“Is the future of seismic passive？”(被动地震是地震技术的未来吗)一文，明确指出被动地震技术(包含微地震监测技术)作为一种现有地球物理技术的补充，为油气藏中流体运动的持续可视化提供了可能，将来被动地震技术将实现真正意义上的5D监测。该文不仅肯定了微地震技术应用的需求与实际意义，也为被动地震技术的发展指明了方向。
目前，微地震监测技术已经成为页岩气开采过程中必不可少的关键配套技术之一，对水力压裂增产过程进行成像是此项技术最常见的应用领域之一。每年在北美各个盆地中，采用这种技术对数千条裂缝进行成像监测。随着这项技术的发展，已经举办了多次技术研讨会(欧洲地球学家与工程师学会2007 年和2009 年技术研讨会、美国勘探地球物理学家学会2008 年技术研讨会，以及加拿大勘探地球物理家学会2009 年技术研讨会)，同时在由SEG、美国石油地质学家协会(AAPG)、国际石油工程师学会(SPE)和欧洲地球学家与工程师学会(EAGE)最近所主办的大会上，也针对此项技术举行了多次论坛和专题讨论。尤其是2014年8月，SEG专门举办了第一届微地震技术国际研讨会，展示了这一领域的最新进展。
III随着油气行业非常规资源的勘探开发以及对更有效的水力压裂增产施工需求的日益增长，微地震监测技术的应用不仅局限于水力压裂诱发裂缝成像，目前也广泛应用于地热资源勘探、高温注汽热力开采、CO2地质封存监测，将来也可能扩展到其他领域，其技术和经济潜力十分巨大。
作者编撰本书的目的是为从事页岩气开发的作业者提供观测系统设计、质量控制、解释和水力压裂微地震监测应用实例。本书意图为水力压裂微地震监测提供一个综合的教程，不仅为微地震监测技术提供理论支撑，更重要的是为实施一个成功的水力压裂微地震监测项目提供具有实践指导意义的指南，所以本书中也重点阐述了如何利用微地震监测成果评价压裂效果和优化压裂方案设计。
本书编写分工如下： 杨瑞召负责第1～3章；赵争光负责第4～6章及本书附录；王占刚负责第8章；冯洋洋负责第7章。全书由杨瑞召和赵争光统稿。
在作者进行微地震监测技术研究、实验的过程中，得到了中国石油大庆油田分公司、大庆油田油藏评价部、大庆油田勘探事业部、中浅层勘探项目部、深层天然气勘探项目部、大庆油田第九采油厂地质大队、中国石化华北分公司、中国石化工程公司中原物探分公司等单位各位领导和专家的大力支持，在此表示衷心的感谢！
在本书成书过程中，得到了中国地质大学(北京)余钦范教授、张金川教授、丁文龙教授，中国矿业大学(北京)彭苏萍院士、赵峰华教授、苑春方教授，王占刚、郑晶、梁哲等同事以及其他众多的领导、专家的大力支持和帮助，在此一并表示诚挚的谢意！同时，感谢北京阳光吉澳能源技术有限公司提供相关图件，感谢该公司冯洋洋、丁殿洪、谭军、孟令彬、孟张武、张青山、罗誉鑫、刘利强、李德伟、邹港、赵超、彭维军等技术人员的大力支持与配合。
限于时间加之作者水平有限，本书编著过程中不可避免会出现不足和疏漏，在此恳请各位专家、读者给予批评指正。

书籍名称：页岩气开发微地震监测技术 内容简介 本书专注于海洋油气勘探开发中的新型地球物理技术应用与实践，探讨了如何利用先进的地球物理手段，提高复杂海域油气资源的发现效率、精细刻画储层特征，并优化开发过程中的井下工程部署。全书结构严谨，内容涵盖理论基础、数据采集、数据处理、解释分析以及工程应用等多个方面，旨在为海洋油气地质学家、地球物理工程师和开发工程师提供一套系统化、前沿性的技术指南和实践参考。 第一部分：海洋油气勘探新范式与地球物理基础 本部分首先构建了现代海洋油气勘探的宏观视角，强调了在勘探目标日益深远、地质环境日趋复杂的背景下，传统方法的局限性与引入新型地球物理技术的必要性。 第一章：深水与非常规油气勘探的挑战与机遇 深入分析了深水盆地（如超深水浊积扇、碳酸盐岩台地边缘）在地震波场传播、地层遮蔽、以及环境约束等方面带来的独特挑战。重点阐述了非常规油气（如致密砂岩、低孔渗碳酸盐岩）在储层识别与流体预测中的地球物理瓶颈。阐明了高精度、高分辨率的地球物理成像技术，如何成为突破这些瓶颈的关键所在。 第二章：海洋地震采集系统的迭代与优化 详细介绍了当前主流的海洋地震勘探技术，包括宽带、超宽带（Broadband/Ultra-Broadband）采集系统和高密度三维（HD3D）采集模式。重点讨论了新型拖缆技术，如海底节点（Ocean Bottom Node, OBN）阵列的部署策略、数据质量的提升机制及其在复杂近底模型成像中的优势。对水听器和检波器的性能指标、噪声抑制方法进行了深入的技术对比分析。 第三章：全波形反演（FWI）的海洋地质目标驱动 系统阐述了全波形反演技术在海洋油气中的应用原理与实施流程。区别于传统的射线类成像方法，FWI对低频信息和高频信息的有效利用机制进行了详细的数学描述。重点讨论了海洋环境中的具体挑战，如水体建模的精度需求、初始模型构建的敏感性分析，以及如何通过针对性的目标函数设计，增强对盐下、玄武岩覆盖区等复杂构造的成像能力。探讨了大规模并行计算在FWI高成本优化问题中的解决方案。 第二部分：储层特征的地球物理表征与流体预测 本部分聚焦于如何将采集和处理得到的地震数据，转化为对地下储层岩石物理性质和流体分布的定量描述。 第四章：高精度速度建模与地质约束 速度模型是实现精细成像和定量解释的基石。本章详细介绍了多尺度速度建模技术，包括构建高精度背景速度场的方法（如基于深度分析的层析反演）和利用高频信息对薄层、断层带进行精细速度校正的技术。探讨了如何结合测井数据、岩心分析结果，对地震速度进行岩石物理标定，实现速度参数的地质意义化。 第五章：AOV（各向异性）分析在裂缝预测中的应用 在页岩气及致密油藏的勘探开发中，岩石的裂缝系统是控制有效性的关键因素。本章深入研究了地震各向异性（Anisotropy）的理论基础，包括水平井裂缝（Horizontal Fractures）和构造裂缝（Tectonic Fractures）对地震波传播速度和振幅的影响机制。详细介绍了VVAZ（Vertical Velocity Anisotropy and Azimuthal Variation）技术的实施步骤，如何从地震数据中反演倾角、方位角和裂缝密度参数，为水平井的优选轨迹提供地球物理支持。 第六章：岩石物理反演与流体识别技术 本部分侧重于储层参数的定量化。讲解了从地震道集到弹性参数（P波速度、S波速度、密度、拉梅参数）的反演流程，包括梯度反演和贝叶斯反演等方法。重点对比了Gassmann方程、Biot-Gassmann理论在预测孔隙度、渗透率和流体饱和度方面的适用性。特别关注了利用高频成分和岩石物理模型，区分油、气、水在不同压力和温度条件下的地球物理响应特征，提升非常规储层流体识别的可靠性。 第三部分：海洋工程中的地球物理监测与优化 本部分将视角从勘探转向开发和生产阶段，探讨地球物理技术在保障作业安全和优化开发效益中的应用。 第七章：海洋钻井过程中的实时地质导向（Real-Time Geosteering） 阐述了如何利用快速处理的地震数据（如SPR，Shallow Profile Reconstruction）结合MWD/LWD数据，实现对井眼轨迹的实时监控与校正。讨论了“地质导向”中的“地质”部分，即如何基于实时地震成像的精细构造信息，确保水平段始终位于目标储层甜点区域。分析了近钻头地震技术（Near-Bit Seismic）在穿过复杂地层界面时的性能和局限性。 第八章：水下工程安全评估与海底稳定性分析 涉及浅层地质体的地球物理调查，特别是对海底管道、平台基础区域的勘察。介绍了高分辨率浅层地震、侧扫声纳和海底电磁（CSEM）技术在识别浅层天然气渗漏、软弱地层和活动断裂方面的综合应用。重点分析了如何通过地震资料反演海底土层参数，评估桩基的承载能力和工程稳定性。 第九章：海洋油气田的长期监测与开发效果评估 讨论了时间序列分析在油田动态监测中的作用。介绍了利用重复地震（Repeatability Seismic）或一次性时间换带来监测油气藏在注水/注气开发过程中流体替换引起的速度变化。分析了速度变化与压力变化、流体饱和度变化之间的耦合关系，用以评估储层连通性和开发效率，为后续的动态调整提供地球物理依据。 本书内容翔实，技术深度与工程实用性兼备，适合作为海洋油气领域专业人士的案头参考书，以及相关专业研究生和博士生的进阶学习教材。通过本书的学习，读者将能够掌握一套完整的、面向未来挑战的海洋油气地球物理勘探与开发工具箱。

评分☆☆☆☆☆

深度和广度上，这本书展现了令人赞叹的平衡性。一方面，它对地震波传播理论、射线追踪方法等基础物理学原理进行了扎实的探讨，每一个推导过程都力求详尽无遗，满足了硬核研究人员对数学严谨性的要求。另一方面，它又没有仅仅停留在理论层面，而是大篇幅介绍了当前工业界主流的实时监测系统架构、数据管理流程以及后处理的自动化技术。我特别关注了其中关于“低频信号提取”那一章节，它不仅详细介绍了滤波器的设计，还对比了多种反演方法的优劣及其在不同岩层结构下的适用性。这种既能深入到微观的数学细节，又能宏观地把握整体技术链条的能力，让这本书的受众范围极大地拓宽了。它既可以作为研究生深入研究的参考书，也能作为项目经理快速了解技术全景的工具书，这种“通吃”的设计思路非常高明。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其平实而又充满力量，读起来完全没有那种教科书式的僵硬感。作者似乎带着一种经验丰富的老工程师的口吻，娓娓道来，将那些深奥的物理原理和复杂的信号处理流程，用一种近乎讲故事的方式娓娓道来。我特别喜欢作者在讲解关键概念时，会穿插一些个人在野外作业或数据分析中遇到的“小插曲”或者“思维陷阱”，这使得理论不再是高高在上的概念，而是与实际工作紧密相连的解决方案。例如，书中对噪声抑制算法的阐述，不是简单地罗列公式，而是先描绘了实际井场环境中复杂的地质噪音源，然后才引出相应的数学模型，这种由问题导向的叙述方式，极大地激发了我探究其原理的兴趣。我感觉作者不仅是在传授知识，更是在分享他多年积累的“直觉”和“经验之谈”，很多细微之处的处理，是教科书上难以找到的黄金准则，对于初入这个领域的青年人来说，这简直是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节间衔接处理得非常巧妙，体现了作者对信息流控制的精准把握。从第一章引入监测的必要性，到中间关于传感器部署和信号采集的细致描述，再到后半部分针对特定地质现象（如压裂诱导破裂）的特征分析，整个知识体系构建得如同精密的工程结构。我注意到作者在每章末尾都设置了“延伸思考”部分，这些思考题往往指向了当前行业尚未完全解决的前沿问题，既是对本章内容的巩固，也是对读者思维的有效引导。这种设计有效地避免了阅读过程中容易出现的“知识点孤岛”现象，让读者能够将零散的知识点串联成一个完整的、动态的监测体系认知框架。整体阅读下来，我感觉自己不是在被动接受信息，而是在一个引导下主动参与了一次全面的技术演练，收获的不仅仅是知识，更是一种系统性的解决问题的思维模式，这对于提升个人的技术视野和创新能力，有着不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴。封面那种深邃的岩石纹理，配上冷峻的字体，一下子就抓住了我的眼球。我拿到手里的时候，那种沉甸甸的质感，让我立刻感受到它内容的厚重和专业性。内页的排版也极其讲究，图文的布局疏密有致，复杂的数学公式和技术图表被清晰地呈现出来，阅读起来一点也不觉得晦涩难懂。特别是那些案例分析部分的插图，色彩的运用和细节的刻画都非常到位，仿佛能让我亲身站在数据中心，观察那些微小的震动波形。书脊的烫金工艺在灯光下闪烁着低调而高级的光芒，放在书架上，它本身就是一件艺术品。我花了很长时间研究了它的目录结构，逻辑层次分明，从基础理论到前沿应用，过渡得非常自然。我尤其欣赏作者在视觉上传达出的那种严谨与美学的结合，这无疑为枯燥的技术阅读体验增添了极大的乐趣，让人有持续翻阅下去的动力。装帧上的用心程度，直接反映了作者对知识的尊重，也体现了出版社对品质的极致追求，绝非市面上那些粗制滥造的教材可比拟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值，在我看来，已经超越了一本单纯的学术专著的范畴。我尝试将书中的几种数据可视化方法应用到我手头的一个历史项目数据中，效果立竿见影。作者没有提供那种脱离实际的完美模型，而是着重讨论了“数据不确定性”对监测结果的影响，并给出了量化的评估标准。特别是书中关于“事件判别阈值设定”的章节，它提供了一套基于统计学和地质背景概率的决策流程，这比我过去依赖的经验值要可靠得多。读完后，我感觉自己手中多了一套更精密的“度量衡”。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”，以及“在什么情况下要变通”。这种强调实战操作和风险评估的撰写风格，对于任何需要将理论转化为生产力的工程师而言，都是至关重要的导航图，极大地提高了工作效率和决策的准确性。

评分☆☆☆☆☆

页岩气的专业书籍非常不错，可以作为我们工作生产大参考用书

评分☆☆☆☆☆

东西相当不错，是正品行货，下次有机会还买，相当满意

评分☆☆☆☆☆

关于页岩气构造领域的理论方法工作流程叙述比较详细，很系统，很适合做石油地质人员工作方法指导书，值得推荐，就是书包外面的封皮弄成活页不好 经管起来不方便 几天就没

评分☆☆☆☆☆

书

评分☆☆☆☆☆

很好的专业书，比较有用

评分☆☆☆☆☆

不错，商品性价比高，买来送人的

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

本书内容丰富，涵盖页岩矿物的性质、成矿等