王嘉晨,張海江,趙立朋,查華勝,,程婷婷,石曉紅,錢佳威,劉 影,Michal Malinowski,令狐建設(shè)

(1.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院,安徽合肥 230026;2.華陽新材料科技集團(tuán)有限公司,山西陽泉 045000;3.安徽萬泰地球物理技術(shù)有限公司,安徽合肥 230601;4.河海大學(xué)海洋學(xué)院,江蘇南京 210024;5.Institute of Geophysics,Polish Academy of Sciences,Poland)

煤層氣是烴類氣體資源,一般聚集在煤層及其上、下巖層中。此外,煤層氣在煤礦生產(chǎn)中屬于災(zāi)害性氣體,對其合理地抽采及利用能夠保障煤炭開采的安全性,增加清潔能源供應(yīng)量以及減少溫室氣體排放量[1],對我國能源結(jié)構(gòu)的改善和實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大[2]。我國煤層氣資源的特點是資源量較大、種類多,但儲層條件較差,其中我國大多數(shù)煤層氣井具有單井產(chǎn)量低和產(chǎn)量爬坡期長等特征[3]。水力壓裂技術(shù)作為一種油氣藏改造的重要手段,通過提高煤層的滲透率而提高煤層氣的產(chǎn)量[4-5]。對于煤層氣水力壓裂來說,需要準(zhǔn)確評價壓裂產(chǎn)生的裂縫分布情況,進(jìn)而有助于布設(shè)合適的壓裂井位置和使用有效的壓裂工程參數(shù)。如果壓裂井之間的間距過大導(dǎo)致相鄰井儲層改造區(qū)域存在壓裂空白區(qū),一方面會導(dǎo)致煤層氣資源的浪費,另一方面會導(dǎo)致潛在的瓦斯突出風(fēng)險。如果壓裂井之間的間距過小,使得相鄰井儲層改造區(qū)域重疊過多,會導(dǎo)致不必要的壓裂工程支出。

在水力壓裂過程中,伴隨著破裂的產(chǎn)生,同時會發(fā)生大量的微地震事件[6-7]。通過微地震監(jiān)測,對微地震事件產(chǎn)生的波形進(jìn)行采集和分析,進(jìn)而分析壓裂過程對儲層的改造和壓裂效果評價。水力壓裂評價通常是利用微地震時空分布刻畫裂縫的三維時空分布特征,以及與水力壓裂過程的關(guān)系[8-13]。壓裂除了產(chǎn)生微地震外,還可能激活先存斷層,產(chǎn)生較大震級地震,影響煤田生產(chǎn)的安全性[7,14-15]。

微地震監(jiān)測已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于致密油氣藏開發(fā)過程的監(jiān)測,其監(jiān)測方式主要分為井中監(jiān)測和地面監(jiān)測[4,10,16]。井中微地震監(jiān)測的優(yōu)點是噪聲相對地面監(jiān)測要小很多,因此微震波形的信噪比較高且有較好的深度約束[17]。相比來說,地面微地震監(jiān)測有較好的方位覆蓋和較高的水平精度,但受地表附近噪聲和衰減的影響,可能監(jiān)測不到微弱的微震事件[4,10,16,18-19]。

利用微地震事件的空間分布可以刻畫壓裂裂縫的分布并對壓裂體積進(jìn)行估算[9,20-22]。因此對于微地震監(jiān)測來說,微地震定位精度是關(guān)鍵。但由于微地震信號本身信噪比較低[6],因此人工或者自動拾取的到時存在一定的誤差,而用于定位的速度模型也會存在一定誤差,再加上觀測系統(tǒng)的影響,基于絕對到時的傳統(tǒng)定位方法會存在一些偏差。WALDHAUSER等[23]提出了雙差地震定位方法(hypoDD),這是一種相對地震定位方法,給出的是地震的相對位置。雙差地震定位利用事件對的相對走時差減少地震共同射線路徑上由速度模型引起的誤差。在雙差地震定位的基礎(chǔ)上,ZHANG等[24]提出雙差地震定位和速度層析成像方法(TomoDD)。該方法使用地震對到時差數(shù)據(jù)與事件的絕對走時數(shù)據(jù),可以同時很好地反演源區(qū)內(nèi)外的速度結(jié)構(gòu)以及地震事件的相對和絕對位置[24-25]。

雙差地震定位和速度層析成像方法因為利用了更高精度的地震對到時差數(shù)據(jù),并且同時進(jìn)行地震定位和速度成像,可以得到更準(zhǔn)確的地震位置[24]。同時因為裂縫和流體的存在,水力壓裂對目標(biāo)儲層的改造會導(dǎo)致物性發(fā)生變化,因此通過確定速度異常的范圍可以對壓裂進(jìn)行評價。繆思鈺等[21]利用雙差地震成像對頁巖氣水力壓裂效果進(jìn)行了評價,發(fā)現(xiàn)在目標(biāo)儲層存在明顯的vP低異常,而且微震主要位于低速異常區(qū)域。

目前對于煤層氣水力壓裂的微地震監(jiān)測還未普遍開展,對水力壓裂效果缺乏定量評價。本研究利用山西某煤礦開展的兩口地面煤層氣抽采井水力壓裂地面微地震監(jiān)測數(shù)據(jù),利用雙差地震定位和成像算法,確定微地震的空間分布和壓裂煤層的速度變化,進(jìn)而對壓裂效果進(jìn)行評價。

本文主要采用LOMAX等[26-27]提出的NonLinLoc地震定位技術(shù)通過網(wǎng)格搜索絕對定位方法實現(xiàn)對震源位置的初始定位,最后利用雙差地震成像方法實現(xiàn)微地震的精確定位及對研究區(qū)域的速度成像和波速比成像[24-25,28],以全面評價水力壓裂對目標(biāo)煤層的改造。

1 雙差地震定位及成像方法

雙差地震定位方法(hypoDD)是一種相對定位方法[23]。此方法通過利用事件對到同一個觀測臺站的相對走時差,消除事件對相同傳播路徑上速度模型的誤差,從而提高相對定位的精度。雙差地震定位方法簡單描述如下。

根據(jù)地震射線理論,i代表地震事件,k為觀測到地震事件的臺站,T為地震到時,它可以表示為發(fā)震時刻和地震走時之和,即:

(1)

式中:τi是事件i的發(fā)震時刻;u是地震波慢度;ds是離散的射線路徑中的微段。由于到時和震源位置之間的非線性關(guān)系,可以用截斷泰勒級數(shù)展開將等式(1)線性化。通過對地震位置和發(fā)震時刻以及地震慢度的擾動,可以得到:

(2)

對于一個事件對i和j到同一個臺站k,可以得到雙差地震成像的表達(dá)式[22]:

(3)

它還可以表示為:

(4)

當(dāng)?shù)卣鹗录χg的距離遠(yuǎn)小于它們到臺站的距離及地震速度模型的不均勻尺度時,可以認(rèn)為事件對的射線路徑幾乎相同,此時方程(4)可以變?yōu)?

(5)

這就是所謂的雙差地震定位方法。

當(dāng)?shù)卣鹗录χg的距離較大并且地層速度變化劇烈時,震源區(qū)附近的速度變化會影響地震定位的精度。為了解決該問題,基于公式(2)和公式(4),ZHANG等[24]發(fā)展了雙差地震成像方法(TomoDD),可以同時反演地震位置和速度結(jié)構(gòu),具體的方法如下:

(6)

其中主要使用3種類型的數(shù)據(jù),即絕對走時數(shù)據(jù)、從地震目錄中構(gòu)建的地震對走時差數(shù)據(jù)以及利用波形互相關(guān)方法計算得到的地震對走時差數(shù)據(jù)。

TomoDD使用了一種分級加權(quán)策略。首先,賦予地震目錄數(shù)據(jù)(包括絕對和相對走時數(shù)據(jù))比較大的權(quán)值,得到比較好的地震絕對位置和大尺度的絕對速度結(jié)構(gòu);然后,再主要使用從地震目錄構(gòu)建的相對走時數(shù)據(jù)得到比較精確的地震位置和震源區(qū)域的速度結(jié)構(gòu);最后,再賦予互相關(guān)走時差數(shù)據(jù)比較大的權(quán)值,從而進(jìn)一步提高地震事件的相對位置及震源區(qū)的速度結(jié)構(gòu)。

除了vP與vS結(jié)構(gòu),vP/vS也能夠更好地約束巖石物性以及流體的分布。ZHANG等[29]改進(jìn)了TomoDD方法,通過加入S-P(Ts-Tp)到時差數(shù)據(jù)對vP/vS進(jìn)行反演。由于S-P數(shù)據(jù)相對缺乏,恢復(fù)的vP/vS模型雖然可靠,但缺乏良好的分辨率[28]。直接用vP模型除以相應(yīng)的vS模型雖然也可以得出vP/vS模型,但這種方式反演的vP/vS模型可能不可靠。GUO等[28]提出了改進(jìn)的TomoDDMC方法,利用P波、S波和S-P絕對和相對數(shù)據(jù)獲得具有更高分辨率的可靠vP/vS模型,并生成準(zhǔn)確的vP和vS模型以及地震重定位結(jié)果。因此,采用TomoDDMC方法開展煤層氣水力壓裂微地震定位和速度成像研究。

2 微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)

對中國山西某煤礦兩口煤層氣水力壓裂井地面微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。研究區(qū)多為山地地形,壓裂煤層為石炭系太原組煤層,埋深距離地表500～600m,平均厚度為3.33m。針對這兩口井的水力壓裂,地面微地震監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)在以井口為中心的600m區(qū)域內(nèi)(圖1)。現(xiàn)場共布設(shè)19個傳感器,監(jiān)測點分別以大約200,400,600m為半徑形成環(huán)形微地震監(jiān)測臺網(wǎng),分散分布以覆蓋水力壓裂所引起的煤層裂縫擴(kuò)展區(qū)域,臺站的平均海拔為1273.5m。由于微震信號震級小,信號頻率從幾十赫茲到幾百赫茲,范圍較大,因此微震監(jiān)測系統(tǒng)采用了高靈敏度較寬頻帶的三分量微震傳感器。為提高數(shù)據(jù)信噪比,采用鉆孔方式安裝,打孔深度10～20m。檢波器位置及井位如圖1所示。

采用STA/LTA(短時窗平均/長時窗平均)地震事件檢測算法,從連續(xù)的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)中檢測到兩口水力壓裂井產(chǎn)生的346個微震事件,震級分布在

圖1 地面檢波器及井位平面位置

-1.0～-2.0。每口井的壓裂時長均為4～5h,分為試壓、破壓試壓、前置液、攜砂液、頂替液和測壓降6個階段。在試壓和破壓試壓階段均未檢測到有效微地震信號,而前置液和攜砂液階段產(chǎn)生大量的微地震信號,占所有壓裂段內(nèi)有效信號的80%以上。頂替液和測壓降階段也產(chǎn)生了一些微地震信號,但在測壓降后不產(chǎn)生微震或產(chǎn)生非常少量的微震信號(表1,圖2)。其中在圖1中,j5井壓裂海拔為762～765m,j6井的壓裂海拔為733～735m。

表1 壓裂各階段每口井接收的微震事件數(shù)

圖3顯示了兩口井水力壓裂過程產(chǎn)生的典型微地震信號。可以看出,除了P波信號外,還可以看出明顯的S波信號,表明這些微地震的產(chǎn)生以剪切破裂為主。圖4a顯示了其中的一個微地震波形,P波能量弱、S波能量相對較強(qiáng),波形延續(xù)時間大約為0.5s。時頻分析顯示數(shù)據(jù)的主頻為40～50Hz(圖4b)。

圖2 兩口井水力壓裂期間壓力變化曲線與微震數(shù)量統(tǒng)計a j5井; b j6井

圖3 兩口水力壓裂井檢測到的典型微地震波形a j5井; b j6井

圖4 一個典型的微地震波形(a)及對應(yīng)的時頻分析結(jié)果(b)

3 地震重定位及速度成像結(jié)果

為了得到準(zhǔn)確的P波和S波到時,在AIC自動拾取的基礎(chǔ)上我們又進(jìn)行了人工質(zhì)量控制,一共得到P波絕對到時2904個,S波絕對到時2411個。我們先用NonLinLoc網(wǎng)格搜索方法獲得地震的初始定位[25]。圖5顯示了在初步定位基礎(chǔ)上得到的地震P波和S波時距曲線,首先將偏差較大的地震到時數(shù)據(jù)予以刪除,從而得到最終的絕對走時數(shù)據(jù)、地震目錄走時差數(shù)據(jù)及地震事件信息文件。對于雙差定位和雙差成像,我們構(gòu)建了3384個事件對,對應(yīng)了48542個P波相對走時和24681個S波相對走時。

由于成像的區(qū)域較小,因此將該區(qū)域的初始速度模型設(shè)定為一個均勻速度,并根據(jù)測井曲線進(jìn)行估算。選取x坐標(biāo)軸沿東西方向,y坐標(biāo)軸沿南北方向,反演用的網(wǎng)格間距在x,y方向上均為100m,范圍-900～900m。在深度方向上,網(wǎng)格設(shè)定在z=-1400,-1100,-800,-700,-600,-400,0m,其中,0為平均海平面,z軸向下為正。

圖5 P波(a)和S波(b)的時距曲線(紅色點表示每個數(shù)據(jù)對應(yīng)的走時及震中距,綠色直線內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇的有效數(shù)據(jù))

對于雙差地震成像一共進(jìn)行了12次迭代,反演的前4次迭代對絕對走時數(shù)據(jù)賦予較大的權(quán)值,在后面5到12次迭代對相對走時數(shù)據(jù)給予了更高的權(quán)重。圖6顯示反演殘差隨著迭代次數(shù)增加的變化曲線以及最終的走時殘差分布直方圖。可以看出,走時殘差在反演之后集中在-0.05～0.05s,大致呈高斯分布,表示模型與數(shù)據(jù)擬合較好。均方根走時殘差隨著迭代次數(shù)增加而逐漸降低,在第6次迭代后,走時殘差減小到約0.015s后逐漸收斂。

圖7比較了NonLinLoc網(wǎng)格搜索法及雙差成像定位的結(jié)果。由于拾取到時存在誤差,以及給定初始速度模型也存在誤差,網(wǎng)格搜索法定位精度較低,結(jié)果受網(wǎng)格大小的設(shè)置影響較大。NonLinLoc用后驗概率密度函數(shù)(probability density function,PDF)的最大似然點作為震源最優(yōu)解。利用PDF散點圖的空間離散程度估計定位結(jié)果不確定度的大小[27],得到的水平定位誤差約為160m,深度方向上的定位誤差為220m。經(jīng)過統(tǒng)計,TomoDD定位結(jié)果的P波走時殘差約為0.012s,S波走時殘差約為0.024s。估算出的定位誤差在40m左右,相比NonLinLoc定位結(jié)果有了很大的提高。相比較而言,TomoDD重定位結(jié)果給出的地震事件更聚集,并且更能顯示出線性特征。整體可以看出,在水平方向上微地震事件呈南北方向展布,在深度方向上的延展超過300m。對于j5壓裂井,產(chǎn)生的微地震事件主要分布在壓裂井的東側(cè)以及壓裂區(qū)域的下方;而對于j6壓裂井,微地震事件主要分布在壓裂井的西側(cè),在壓裂深度的上下區(qū)域都有延伸,但在下方延伸得更遠(yuǎn)。

圖6 走時殘差隨著迭代次數(shù)的變化曲線(a)和最終殘差分布直方圖(b)

圖7 NonLinLoc網(wǎng)格搜索和雙差成像(TomoDD)地震定位結(jié)果比較a NonLinLoc定位結(jié)果俯視圖; b TomoDD定位結(jié)果俯視圖; c NonLinLoc定位結(jié)果側(cè)視圖; d TomoDD定位結(jié)果側(cè)視圖

圖8顯示了在z=-600,-700和-800m不同深度vP,vS和vP/vS的分布。圖9顯示了沿著南北向速度剖面的分布,位置分別為y=-100m,y=0和y=100m?？梢钥闯鑫⒌卣鹬饕挥诘蛌P、高vS和低vP/vS異常的區(qū)域。例如在深度-700m處,可以明顯看到,與兩口井關(guān)聯(lián)的微地震簇聚集在低vP異常區(qū),兩個簇之間存在微震空白區(qū),并且空白區(qū)呈現(xiàn)相對較高vP異常。同樣對于vS和vP/vS,微震所在區(qū)域和微震空白區(qū)相比,也存在明顯的區(qū)別。為了評價速度模型的分辨率,我們使用了傳統(tǒng)的棋盤分辨率分析方法。對于正演棋盤模型,通過在一維速度模型相鄰網(wǎng)格點添加±5%速度交替擾動來生成。vP和vS速度模型異常相反,這樣對應(yīng)的vP/vS模型也呈現(xiàn)為棋盤模型。構(gòu)建完棋盤模型后,我們可以構(gòu)建和實際數(shù)據(jù)分布相同的正演數(shù)據(jù)集,然后利用和實際數(shù)據(jù)反演相同的反演策略,恢復(fù)棋盤模型。圖10和圖11分別顯示了不同深度和沿著南北向兩條剖面的棋盤恢復(fù)結(jié)果。如果棋盤結(jié)構(gòu)恢復(fù)得好,就表明對應(yīng)區(qū)域的模型分辨率高。從圖10可以看出,在微地震分布密集的-700m和-800m深度,速度模型有較高的分辨率,可以準(zhǔn)確地恢復(fù)大部分的棋盤模型,但在平均海拔600m處分辨率相對較低?？傮w來說,微地震分布區(qū)域vP,vS和vP/vS模型都有比較高的分辨率。類似的現(xiàn)象在圖11上也清晰地顯示出來。一般來說,速度棋盤模型的恢復(fù)受傳感器的分布和微地震分布的影響。

圖8 在z=-600,-700和-800m深度的速度分布(黑色的點代表地震位置)a vP模型; b vS模型; c vP/vS模型

圖9 沿著y=-100,0和100m的速度縱剖面(黑色的點代表地震位置)a vP模型; b vS模型; c vP/vS模型

圖10在z=-600,-700,-800m恢復(fù)的棋盤速度模型a vP模型; b vS模型; c vP/vS模型

圖11 沿著y=-100,0,100m的不同速度模型棋盤恢復(fù)剖面a vP模型; b vS模型; c vP/vS模型

4 討論

本研究針對兩口煤層氣水力壓裂井地面微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)開展研究,從微震的時間和空間分布以及速度異常的分布特征來評價水力壓裂效果和裂縫的分布。首先從時間分布來看,j5井和j6井在前置液過程之后均有微震信號的產(chǎn)生,并主要集中在前置液和攜砂液階段(圖2)。由壓力曲線圖可以看出,j6井在20min左右壓力明顯下降時有大量微震信號產(chǎn)生,可以推測在水力壓裂的作用下形成了裂縫并導(dǎo)致大量的微震事件,并且裂縫自然延伸時壓力逐漸下降。j5井在整個壓裂過程中均具有較多的微震信號產(chǎn)生,由壓力曲線圖可以看出,在22min油壓明顯下降時,有大量微震信號產(chǎn)生,表明此時形成了裂縫。后面壓裂至190min時出現(xiàn)壓力緩慢波動上升后下降至平穩(wěn),可能裂縫在垂向延伸時穿過了低應(yīng)力層,或者溝通了天然裂縫(圖2)。

水力壓裂產(chǎn)生的裂縫的延伸方向往往沿著平行于最大水平主壓應(yīng)力(SHmax)的方向[6]。從定位結(jié)果來看(圖7),兩口井水力壓裂過程所產(chǎn)生的微地震都呈南北向展布,與當(dāng)?shù)刈畲笾鲬?yīng)力方向一致,表明這些微地震事件對應(yīng)水力壓裂所產(chǎn)生的裂縫。兩口井的微震事件簇整體呈現(xiàn)橢球狀分布,可以根據(jù)微震事件的空間分布對裂縫體積進(jìn)行估算(圖12)。j5井壓裂改造體積大約0.0107km3,j6井壓裂改造體積大約0.0097km3。兩個微地震事件簇在空間上相互獨立,表明兩口相鄰壓裂井對目標(biāo)儲層的改造不存在重疊區(qū)域,即存在壓裂空白區(qū)。這個壓裂空白區(qū)的存在一方面造成煤層氣資源的浪費,另一方面導(dǎo)致潛在的瓦斯突出危險。因此地面微地震監(jiān)測結(jié)果表明壓裂井之間的間距過大,應(yīng)該適當(dāng)縮小壓裂井之間的間距。對于兩口水力壓裂井來說,產(chǎn)生的微地震事件分布并沒有以壓裂井為中心對稱圍繞在井的周圍。在水平方向上,微地震事件主要分布在j5井的東側(cè),j6井的西側(cè)。由于微震監(jiān)測系統(tǒng)是環(huán)繞壓裂井均勻分布,因此裂縫的非對稱性分布不是由于監(jiān)測系統(tǒng)的偏差導(dǎo)致的。微震分布的非對稱性一方面可能是由于射孔位置偏差導(dǎo)致的壓裂液方向偏差[30],另一方面可能是由于壓裂井附近巖性存在差異[31-32]。在深度方向上,兩口水力壓裂井產(chǎn)生的微震延伸都超過了300m(j5井約300m,j6井約390m),而且在壓裂深度以深的區(qū)域延伸范圍更大,表明壓裂改造的區(qū)域并不只是局限在目標(biāo)煤層。實際這種現(xiàn)象在頁巖氣水力壓裂微震監(jiān)測中已被發(fā)現(xiàn)[6,33],在垂直方向上裂縫的延伸可達(dá)上千米[33]?？紤]到深度方向上定位誤差(約20m),本研究基于微震定位給出的深度方向上裂縫的延伸范圍可能在一定程度上被高估,但是依然遠(yuǎn)大于山西沁水盆地一些煤層氣水力壓裂井微震監(jiān)測給出的深度范圍(約20～70m)[34]。控制裂縫在深度方向上延伸的因素很多,包括目標(biāo)儲層附近天然裂縫的發(fā)育情況、原位應(yīng)力的分布、儲層附近界面的強(qiáng)弱等[35-36]。另外利用12000多口頁巖氣水力壓裂井的微震數(shù)據(jù),統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)裂縫垂向上的生長范圍還受注入的流體體積控制[37]。因此在設(shè)計煤層氣壓裂深度的時候,要考慮壓裂改造區(qū)域在深度上的延伸。

圖12 微震的空間分布(黑色點表示地震事件,橢球代表估計的壓裂改造區(qū)域)

對于儲層改造來說,純粹的基于微地震的空間分布來估算儲層改造體積可能會造成誤差過大[6]。如果儲層被有效改造,那么裂縫、流體或者氣體的存在就會導(dǎo)致儲層的物性發(fā)生變化。因此利用速度成像的結(jié)果,結(jié)合微地震的分布,可以更全面地估算儲層改造的區(qū)域。裂縫和流體的存在,通常會導(dǎo)致vP和vS降低[38-39]。但是當(dāng)裂縫中呈現(xiàn)氣體飽和狀態(tài)時,vP依然會降低,而vS會升高進(jìn)而導(dǎo)致vP/vS降低[40-42]。從我們的成像結(jié)果可以看出,微地震主要分布在低vP、高vS和低vP/vS異常區(qū),和頁巖氣微地震壓裂監(jiān)測結(jié)果類似[42]。表明水力壓裂后,裂縫發(fā)育,煤層氣聚集,氣體處于飽和狀態(tài)。因為vP/vS是由S-P走時差約束反演的,其和vP及vP異常分布的一致性意味著我們成像結(jié)果的可靠性。所以對于儲層壓裂改造區(qū)域,我們還可以利用目標(biāo)儲層附近低的vP和高的vS異常的空間分布(圖13)進(jìn)行刻畫。

圖13 壓裂儲層附近速度的異常分布形態(tài)a 低vP異常等值面; b 高vS異常等值面

5 結(jié)論

利用山西的兩口煤層氣水力壓裂井的地面微地震監(jiān)測數(shù)據(jù),開展了雙差地震定位和成像研究,獲得了微地震的精確定位和壓裂儲層附近的速度異常分布。和傳統(tǒng)的網(wǎng)格搜索定位相比,雙差成像得到的地震定位更聚集精度更高。定位結(jié)果顯示微地震在水平方向上主要呈南北向延伸,和本地的水平主壓應(yīng)力方向一致,表明這些微地震主要是由于水力壓裂引起的。在南北方向上,j5井壓裂產(chǎn)生的微地震延伸長度大約是400m,j6井壓裂產(chǎn)生的微地震延伸長度大約是300m。在東西方向上的延伸大約為100m。在深度方向上,微地震在壓裂深度上下延伸了超過300m,主要在海拔600～800m附近。兩口井產(chǎn)生的微地震簇在空間上沒有交集,存在明顯的壓裂空白區(qū)。從微地震的空間分布上,可以大約估算壓裂改造的區(qū)域,為后續(xù)壓裂井空間布設(shè)和壓裂深度提供指導(dǎo)。從速度成像結(jié)果可以看出,微地震主要位于低vP、高vS和低vP/vS異常區(qū),表明微地震刻畫的儲層改造區(qū)域處于煤層氣飽和狀態(tài),壓裂對目標(biāo)儲層進(jìn)行了有效改造,產(chǎn)生了有效的氣體運移通道。本研究表明,對于煤層氣水力壓裂,可以結(jié)合精確的微地震定位和速度成像作出更全面的評價。