温度与压力对注水地震监测的影响

刘英群

摘 要：近些年来我国发生地震的概率非常高，这在很大的程度上导致了我国的社会经济发展受到了一定的阻碍，而在现在社会上对地震的检测能够有效的防治地震对人们的日常经济带来的危害，进一步保障人们的人身安全。在现在社会上对地震进行检测的方法主要在于注水地震监测，这种地震监测方法能够在很大的程度上对地震的发生进行合理的检测，使得人们能够对地震的发生进行一个合理的预防措施。但是由于在注水地震检测的过程中存在的因素比较多，这就在一定的程度上导致注水地震见得受到了影响，因此，本文主要针对于这种影响进行详细的分析。

关键词：注水地震监测；地震异常；流体替换；压力；温度；正演模式

总的来说注水这项技术手段的应用主要在于我国现在进行的油矿采集，这种技术手段能够在很大的程度上使得油矿的采集数量得到一定的提升。正是因为这样才导致这项技术手段在我国各大油田上得到广泛的应用。而且进行相应的注水地震监测还可以在提高油田产量的同时对死油区有一个清楚的发现，并通过发现结果进行油田开采的方案调整，进一步使得油田能够得到更好的开采。因此注水地震检测对社会的发展起到了不可忽视的作用。

1 对注水地震监测的概述

在很大的程度上来说进行相应的注水地震检测对油田的合理开采和提高油田的使用效率起到非常重要的作用。而且相应的物理实验在对岩石的分析上也清楚的表明，注水地震监测中的注水驱油在一定情况下会引起储层流体发生相应的变化，这种变化的形成下主要针对相应的饱和程度，而且这种变化的形成还会使得地层的温度和相关的压力发生一些变化，这些变化的出现在很大的程度上会使得储层的地神响应程度受到影响。而且对于在地层中的不同位置进行相应的注水技术手段由于所含的汽油和原油的比例不同就会导致出现的检测数据没有太大的真实性。因此这就需要采用相应的合理方法并借助与物理分析方程，对就你行注水之后出现的相应影响进行一个合理的分析，进一步对注水地震检测的可行性进行较为深入的研究。另外在大多数的专业学者的研究过程中发现温度和压力的变化对整体注水地震检测会产生一些影响，但是这种影响的程度还是需要进一步深入研究。对这种影响的研究通常采用的方法在于相应的正演模式，只有这样才能在很大的程度上使得人们对这项技术手段所产生的影响有一个较为清楚的了解。

2 注水驱油对储层地震特性的影响

众所周知油田的开采并不是一项短期的工作，而是需要对油田的不断开采法能发现相应的油矿。这种长时间的开采，就使得油田的储层受到相应的损坏，而且其自身具备的储层各种特性也发生了相应的变化，使得对地震的检测造成一定的阻碍。在社会的实践过程中会发现在开采过程中变化较为明显的三个方面主要在于空隙流体、温度和压力这三个方面的变化，这些变化的形成在很大的程度上会导致储层地震的特性发生一下变化，进一步导致注水地震检测的过程中出现一些障碍。

而且在相应的社会实践中也可以发现大多数储层是一种砂岩的储层结构，这就在很大的程度上导致砂岩储层发生相应影响的可能性比较大。而且在进行水驱之前还需要对相应砂岩储层进行含油量饱和度的控制，相应的规定要求这种含油量饱和度的控制应该保持在0.65到0.9之间，而在水驱技术的过程中饱和度发生了一些变化，其饱和度变为在0.2到0.3之间。而且在相应的空隙压力达到一定数值的时候，空隙流体发生了一些变化，这种变化使得岩石速度有一定的增加。

事实上，在注水采油过程中，流体替换与孔隙压力的改变是同时发生的，原始孔隙内的原油被水替换自然会引起砂岩速度的增加，但由于注水引起的压力增加又会抑制速度的增大。也就是说由于注水引起的压力变化对岩石速度的影响与流体替换是相反的。这一点在实践中得到了很好地反映。

显然，随有效压力的增加，砂岩速度增大，而且低压时速度增加尤为显著；随温度的增加，砂岩速度减小。这是由于温度增加，将会使得岩石软化，可压缩性增加，因而速度降低。由此可知，在采油井处，由于温度的升高，砂岩速度将略有降低；而在注水井处，由于温度的降低，砂岩速度将有所升高。也就是说，由于注水而引起的温度变化对岩石速度的影响与流体替换是一致的。相比之下，压力的影响较温度的影响大得多。

另外，温度的变化同样会引起孔隙流体（特别是油和气）地震特性的明显变化，温度降低，将使得孔隙流体的薪滞性增加，可压缩性减小，进而使得岩石速度增大。

3 模拟结果分析

在仅考虑孔隙流体替换情形下得到的注水地震响应剖面。注水前地震响应，注水后地震响应，注水井位于第20道。由图可见，注水前、后地震剖面的差异是很小的，单凭肉眼是很难识别注水地震异常的。进一步求取注水前、后的差异地震剖面并计算「1.07，1.14〕时窗范围内储层反射波的均方根振幅值发现，单纯由于流体替换而引起的地震异常为注水前地震反射振幅的19.1%，而注水前、后差异地震剖面的振幅极大值为注水前剖面振幅极大值的20.9%。

由于在注水过程中流体替换与地层压力及温度的变化是同时发生的，比分析可见，当考虑压力变化对地震响应的影响时，注水地震异常是减弱的；当考虑温度对地震响应的影响时，注水地震异常是增强的。这说明由于注水而引起的压力增加，将削弱流体替换的影响；由于注水而引起的温度降低，将增强流体替换的影响。当扣除流体替换的影响时，单纯由于地层压力和温度的变化而引起的地震异常的均方根振幅分别为注水前反射振幅均方根值的13.3%和23.0%。若以剖面振幅极大值来对比分析，则分别为14.4%和26.36%。显然，当注水引起的地层压力和温度的变化较大时，其对地震响应的影响是不容忽视的。

此外，与流体替换不同的是地层压力与温度的变化不仅会对储层岩石骨架特性产生影响，而且会对孔隙流体产生影响，特别是当孔隙流体为轻烃且饱和度较高时影响尤为显著。

结束语

注水地震检测对社会的发展起到了非常重要的作用。而且在进行相应的注水驱油的过程中还会对地层的一起物理性质起到了变化，这种变化主要在于温度和压力之间的变化。这些变化的形成在很大的程度上会导致进行注水地震检测出现异常。而且由于注水而引起的地层压力的变化很可能对相应的流体替换产生一些影响，而且为在气温比较低的状态下这种影响的发生频率更大。因此在底层发生温度和压力的变化时需要人们对这种变化起到高度的重视，只有这样才能在很大的程度上促进注水地震检测更加良好的发展。

参考文献

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