微地震同步压裂监测技术研究与应用

储层压裂改造主要针对低渗透性储层,通过压裂来提高储层渗透率,增大孔隙度和泄油半径,最终达到油井上产的目的。近几年开展的同步压裂对微地震监测技术要求越来越高,在实时评估同步压裂效果时,对如何优化压裂参数和改善压裂效果提出了更高的要求。对于断层和天然裂缝带发育的致密砂岩储层,在裂缝检测时存在"多解性",文章主要针对压裂微地震同步监测提出一些认识,通过微地震事件属性特征分析断层和天然裂缝带对储层改造的影响,为油田储层改造过程中压裂方案设计与调整及施工过程质量控制提供依据。     

微地震事件解释实例

微地震事件是储层对水力压裂的响应,其分布特征与压裂工艺、储层性质、区域构造应力等密切相关。因此,微地震事件解释须结合地质、油藏、工程等信息才能全面、准确地理解水力压裂裂缝延伸过程,提高压裂改造效果评价的可靠性及对储层和压裂工艺的认识,以指导井位部署和压裂设计。针对辽河探区Q1块和S268块三个微地震事件监测实例,利用微地震联合测井岩性分层、三维地震剖面以及三维地震数据相干体属性,探讨了影响微地震事件分布特征的因素,得到以下认识：1天然裂隙是影响微地震事件分布的重要地质因素,储层天然裂隙发育表现为微地震事件重叠,易于形成复杂的裂缝网络,储层天然裂隙不发育表现为微地震事件不重叠且集中分布,也可实现造长裂缝的目的,形成对称缝网;2对致密砂岩储层进行水力压裂时可将在全区稳定分布的煤层作为稳定隔挡层,控制缝高,提高改造效果;3进行井位部署时,要考虑邻近井的影响,采用合理的井间距和压裂工艺,最大限度地降低邻近井对压裂造成的影响;4地层变形形成的局部高应力区域可对水力压裂裂缝形成阻挡,影响改造效果,结合地震资料综合解释有助于微地震监测识别地层变形对压裂的影响。     

页岩油水平井体积压裂及微地震监测技术实践

为探索和解决准噶尔盆地吉木萨尔区块页岩油藏水平井体积压裂和平台式拉链压裂过程中人工裂缝网络的成像问题,储层改造方案采用高密度密集切割体积压裂充分改造储层,大排量施工满足多簇、多缝充分开启,滑溜水和胍胶逆混合压裂工艺实现高效造缝携砂,结合多种粒径支撑剂有效充填微细裂缝及主体人工裂缝。通过微地震井中监测技术识别页岩油水平井人工裂缝网络。结果表明：断层和天然裂缝带对微地震事件属性特征有影响,同时事件属性特征也能表征断层和天然裂缝的发育程度。在大规模体积压裂改造下,研究区内4口井的人工裂缝横向相互连通,形成了复杂的裂缝网络。压后投产初期的日产油量得到了较大提升,为该区页岩油的长期高效开发提供了技术依据。     

水力压裂井中监测方法不对称压裂裂缝分析

针对水力压裂井中监测方法易监测到不对称压裂裂缝及影响压裂评价的问题,提出不对称压裂裂缝解释方法。该方法利用微地震属性与储层的相关性,以表征储层特征的三维地震数据作为中间桥梁,综合区域地质认识,研究了储层对微地震事件空间分布的影响,分析不对称压裂裂缝形成原因,总结微地震事件分布规律,准确评价压裂改造效果,提高储层地质认识,验证地震、地质研究成果,指导油气开发;并从微地震事件震级、b值、压裂施工曲线、监测距离等角度验证分析结果,提高解释的可信度。辽河探区两个应用实例表明,对最大、最小水平主应力差较小的均匀储层,各段压裂裂缝走向大体一致,微地震事件发散,压裂波及宽度大,震级变化范围小;与主应力方向平行或近于平行的天然裂隙或断层可起到压裂诱导作用,促使压裂裂缝优先沿天然裂缝或断层发育,微地震事件集中分布,震级变化范围大。研究结果表明:为提高监测效果,应选择距离合适的监测井,或采用多井监测,避免因监测条件造成不对称压裂裂缝假象;如果监测距离在有效范围内,及时从储层角度查找不对称压裂裂缝形成原因,以指导压裂施工。     

微地震事件密度在压裂评价中的应用——以准噶尔盆地玛湖凹陷为例

随着致密油、页岩油等非常规油气资源的规模开发，微地震监测技术在非常规储层改造中的应用发展十分迅速。现阶段的微地震监测解释技术主要利用微地震事件的位置、时间、震级、裂缝长宽高、储层改造体积等参数，结合压裂施工、地震地质等参数开展解释工作，无法有效评价缝网内部改造程度。微地震事件密度属性可以直观地反映缝网内部各位置的破碎程度，密度值越大，储层改造越充分，因此文中首次尝试开展微地震事件密度属性与事件距射孔距离参数交会分析，探索微地震事件密度分布特征。在统计准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组166段微地震事件密度分布特征后，形成了该区域密度分布模板，可用于评价单段改造效果与同区块平均改造效果差异，以及缝网内部改造程度。现场结合压裂施工曲线资料，可实时指导压裂施工规模优化，提高油井整体改造效果，同时结合玛湖凹陷某水平井产液剖面数据，证明微地震事件单段平均密度与各段产液量存在很好的相关性。     

微地震监测技术在吐哈油田西山窑油藏蓄能压裂中的应用

西山窑油藏低孔特低渗储层开发过程中产能低、稳产差,采用大液量施工、补充地层能量、提高地层压力的蓄能压裂工艺方法,以达到扩大储层改造体积、增加流体渗流通道的目的;同时加入暂堵剂对天然裂缝及人工裂缝进行暂堵,迫使裂缝转向,避免单一主裂缝沿高渗通道延伸。蓄能压裂工艺方法是致密油储层改造的新探索,需要准确的压裂效果评价技术,微地震监测技术被广泛用于致密油气储层改造效果评价,具有实时性、准确性的特点,可以评价蓄能压裂工艺改造效果。对致密油储层三口井压裂微地震监测实例进行分析研究表明,微地震监测可以有效识别压裂中天然裂缝影响、评价蓄能压裂工艺储层改造以及暂堵转向工艺效果。     

中国石油集团非常规油气微地震监测技术现状及发展方向

水力压裂、酸化压裂是致密储层改造的重要手段,在致密砂岩、碳酸盐岩、火山岩、页岩、煤层等储层连通性改造中广泛使用。对压裂效果的评估以及对裂隙的空间描述,是编制开发方案、提高产能的关键环节。微地震监测技术是目前比较有效、可靠性高的-种压裂裂缝监测及储集体空间描述技术,能够实时监测压裂裂缝的空间展布,被国内外广泛应用于压裂裂缝监测和油藏动态监测。本文分析了非常规油气微地震监测技术的需求、国内外(包括中国石油集团)微地震监测技术现状及微地震监测技术面临的挑战,指出了中国石油集团非常规领域微地震监测技术的发展方向。     

公山庙油田沙溪庙组油藏压裂裂缝形态研究

公山庙油田沙溪庙组储层天然裂缝较为发育,通过对储层天然裂缝特征、地应力状态、施工资料和微地震资料的综合分析,研究了该区压裂形成的人工裂缝形态。研究表明该区压裂形成的人工裂缝形态主要受地应力状态控制,压裂过程中形成的裂缝以水平裂缝为主;天然裂缝对压裂裂缝形态有重要影响;压裂形成的人工裂缝沟通天然裂缝,形成了复杂的裂缝形态,有效地提高了储层改造体积,实现了对Ⅲ类致密油储层的有效改造。     

基于井中微地震监测方法的压裂效果评价——以吉林探区Y22井为例

储层水力压裂效果评价对指导油气田精细开发具有重要意义,为准确评价压裂效果,提出了一套井中微地震监测压裂效果评价方法,在准确定位微地震事件基础上,分析微地震事件时空分布特征,剔除无效事件,利用有效事件定量描述缝网长、宽、高、走向、改造体积等,再结合储层性质、压裂施工参数等解释裂缝产生的原因,客观地评价压裂效果。该方法在吉林探区Y22井的应用结果表明：压裂裂缝走向与其周边小断层或天然裂隙走向一致;测井解释成果和微地震监测结果具有相关性,测井解释好的压裂段储层改造体积相对较大、微地震事件数量相对较多、裂缝复杂度更高;压裂过程中产生的离散微地震事件为压力传导造成低应力区应力释放产生的事件,不是由压裂窜层造成;Y22井周边的生产井因前期压裂改造和后期油气排采引起的地层能量亏空,造成了压裂裂缝的不对称性。该研究成果在解释微地震事件时空分布特征,提高对压裂和储层性质认识,客观、准确地评价压裂效果等方面具有指导作用。     

深层页岩气井压裂加砂工艺优化的微地震评价

水力压裂是对页岩气致密储层进行改造的重要方法,但是埋深大于3500m的深层与浅层页岩气井压裂裂缝形态不同,二者压裂加砂工艺也有所差异。为了更有效开发深层页岩气,在压裂中优化加砂工艺,并利用压裂中微地震事件的展布特征评价加砂工艺的优化效果。四川盆地东南部深层页岩气井压裂加砂工艺研究结果表明:添加100目陶粒的压裂段微地震事件分布均匀且加砂量达到设计标准,微地震事件密度及储层改造体积较大;进行二次添加100目石英砂作业压裂段压裂裂缝长度、宽度、高度皆较大,远端事件数较多,储层改造体积有明显增加;五峰组微地震事件呈狭长分布,宽度及高度方向长度皆较小,压裂缝网内部微地震事件分布较均匀。通过微地震监测、评价深层页岩气井加砂工艺优化效果,可以更好地指导加砂作业和深层页岩气的开发。     

致密砂岩裂缝性气藏缝网压裂裂缝复杂程度评价方法

微地震是评价致密砂岩裂缝性油气藏缝网压裂裂缝形态及几何尺寸的有效方法和手段,但其适用条件受限,且成本较高.为此,需要一种快速的、经济适用的方法来评价缝网压裂裂缝复杂程度.基于压裂泵停泵后的压降数据,利用视均质型、线性裂缝型、复杂裂缝型致密砂岩裂缝性储层渗流方程分析储层渗流模式,利用G函数分析储层裂缝形态,从而综合评价缝...     

胜利油区致密砂岩油藏水平井开采技术

胜利油区致密砂岩油藏资源量丰富,总体具有油藏埋藏深、储层厚度薄且孔喉细小、储量丰度低和储层纵向分布零散等特点,直井开发存在产能低、初期产量递减快、效益差的问题.为提高致密砂岩油藏的开发水平,开展了水平井开采技术攻关及试验研究,通过设计优化和施工优化,提升了水平井优快钻井技术,突破了致密油藏产能关;通过完善配套压裂完井管柱、现场注储设备和裂缝监测手段,形成了水平井裸眼分段压裂完井技术.截至2013年3月10日,在胜利油区致密砂岩油藏已实施的水平井中,正常生产井28口,工艺成功率为94.4％,累积产油量为58 602.8t,现场取得了明显的生产效果.     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

川西致密砂岩气藏储层改造技术方法选择及效果分析

致密砂岩储层改造技术在川西地区各气田得到了广泛应用,针对储层特征选用合理的改造技术措施对提高增产效果有明显作用,加砂压裂是川西致密气层普遍采用的改造技术措施,喷砂射孔一加砂压裂是针对致密,高破裂压力地层或井身结构特殊井的工艺措施,高能气体压裂－加砂压裂主要应用于高破裂压力和塑性强气层,酸化工艺措施在碎屑岩气藏仅限于天然裂缝发育且被钻井液侵入严重的气层。     

东海西湖凹陷致密砂岩气压裂改造层优选因素与方法

致密砂岩气探明储量的猛增正逐步成为西湖凹陷乃至东海盆地勘探开发的主体。致密砂岩气储层具有复杂的岩性、孔隙结构、非均质性、泥浆深侵以及气水分布复杂多变的特点,致使其评价的难度大增。致密砂岩气储层常规测试一般无法获得自然产能,只能进行压裂改造,而海上压裂测试效果影响因素非常多,给压裂层的选取带来很大困难。此文在岩心分析的基础上,综合各类测井、录井和钻杆地层测试（DST）资料,总结出影响海上压裂层改造效果的五大类核心因素,构建致密储层可改造性判别指数,提出海上致密砂岩层压裂层优选方法,该技术在东海西湖凹陷得到广泛应用,降低了压裂风险,指导了海上压裂改造选井、选层工作。     

洛带气田遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术应用研究

洛带气田遂宁组气藏埋藏较浅，属典型的特低渗致密气藏。储层为砂泥岩互层或泥岩夹层，单层砂体很薄，微裂缝较发育和非均质性强，长期以来一直被视为“非储层”。文章进行了储层敏感性评价和低伤害压裂液优选研究，提出了以“多层合压或分层压裂、中砂量、中前置液量、中排量、中砂比、强化返排措施”为特色的水力压裂改造技术，取得极为明显的增产效果，平均单井增加无阻流量4.62×104m3/d。遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术的重大突破，为难动用储量的升级和增储上产做出了关键性贡献，使以前一直被认为是“非储层”的致密气藏成功转化为工业性气藏，并成为川西地区增产效果最好的气藏之一。     

多元隶属函数在致密砂岩储层分类中的应用

不同于常规砂岩储层,致密砂岩储层孔隙结构更为复杂,单靠孔隙度或渗透率等单一参数难以有效划分储层。由于单参数在划分储层方面存在困难,因此引入多个能表征储层特性的参数综合评价致密砂岩气储层。以塔里木盆地克拉苏西部气田为例,压裂后,储层按照气井产能可分为4类,结合储层特点,选用斯通利波时差、斯通利波渗透率、反射系数和孔隙度参数可以较灵敏地反映储层孔隙和裂缝的发育情况,将这4个参数作为致密砂岩气藏储层评价判别集,引入一种基于模糊数学的多元隶属函数的方法来划分致密砂岩气储层,可以明显划分出这4类储层。