微地震方法监测水力压裂改善措施效果

微地震方法可以很好地监测水力压裂裂缝方向及长度。本文根据监测结果,分析了油田开发井网与裂缝方向的适应性,确定了水力压裂合理造缝长度并对水力压裂工艺方案进行优化,从而改善了压裂措施效果。     

水平井分段压裂井下微地震裂缝监测技术应用

井下微地震裂缝监测技术是通过安放在邻井中的检波器来监测正在压裂井在压裂过程中诱发的微地震波来描述压裂过程中裂缝延伸的几何形状和空间展布。它能实时提供压裂施工产生裂缝的高度、长度和方位角,利用这些信息可以分析裂缝延伸状态,为现场及时调整压裂方案以及下一步优化井网部署提供依据。     

水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术

压裂时裂缝产生和扩展的过程中,会产生沿地层传播的微型地震波,采用合适的接收仪器接收该地震波,通过分析就能确定裂缝的几何尺寸等参数.井下微地震裂缝监测技术是运用该原理发展而来的一种行之有效的裂缝监测技术,运用该技术监测大庆油田一口水平井压裂.结果表明,压裂过程中形成了一条涵盖整个产层的对称缝,缝长158 m,缝高46 m,裂缝方位为N37°E,与FracproPT软件模拟结果一致.通过分析监测结果,可为该地区优化压裂设计与施工、制定合理开发方案等方面提供借鉴.     

水力压裂微地震裂缝监测技术及其应用

水力压裂形成的裂缝渗透率和导流能力是影响压后效果的重要因素。利用裂缝监测技术可以分析裂缝扩展规律．优化指导压裂设计。由于该技术可监测裂缝生成、评价压裂效果,为调整压裂设计和油气田开发方案提供参考依据．对低渗透油藏增产具有十分重要的意义。文中首先阐述了水力压裂微地震裂缝监测技术的原理和特点．其次结合某油田水力压裂微地震资料,通过反演微地震震源位置信息,推断出每次压裂产生的裂缝参数,并进行了水力压裂裂缝发育和演化的过程预测．研究结果表明,水力压裂微地震裂缝监测技术可以用于指示裂缝位置、分析裂缝发育情况,并辅助微地震位置精确反演,指导水力压裂施工作业。     

井下微地震裂缝监测技术在火山岩压裂中的应用

针对火山岩储层压裂改造过程中裂缝形态复杂的问题,采用较为先进的井下微地震水力裂缝监测技术对压裂裂缝进行了2口井的监测。结果表明,火山岩储层压裂过程中裂缝的扩展规律与砂岩油藏有很大不同,裂缝形态复杂,具有水平缝、多裂缝等特征,而且容易造成缝高延伸过度。因此,在压裂设计中要充分考虑,结合应用缝高控制技术,增加裂缝的长度,提高压裂改造的效果。下一步还需要继续开展火山岩地层压裂裂缝的监测,认识裂缝的延伸和产状,为优化压裂设计和井网部提供指导。     

微地震裂缝监测

储集层中无源井筒微震活动产生的原因是应力和压力的变化，这些微震活动被监测并中的三分量检波器串监视记录。微地震监测的应用包括测绘水力压裂处理时的裂缝范围、断层作图和协助恢复生产时跟踪气体或水前缘。微地震监测已有40年了，在最近10年中，因为现在许多服务公司都提供这一服务而恢复活动。80年代中期发表的文章，讨论了在进行水力压裂处理的同一井筒里，用放置的三分量检波器监视记录水力压裂。现代技术通常利用两口井：一口处理井和一口监测井，三分量检波器串放在监测井监视记录水力压裂。 为了评估水力压裂建模和水力压裂过程，必须知道已经产生的水力压裂的范围，包括方向、长度、高度和生长过程。微震压裂监测能够提供这种信息。通常用纵波和横波的到达时间及它们之间的时间差计算从监测井到微震事件起源点的距离。微震事件的方向由时距曲线计算。 监测系统的主要部件包括接收器、遥控系统和大量数据的自动处理。本文概述微震压裂监测过程的物理学、数学和不确定性，还讨论了解释方法和存在问题，举例说明了重要结果。特别是，微地震监测仪中的关键部分，有关速度模型的开发和证明，以及从8到12个三分量检波器的连续数据流中发现微震事件。每个单项事件都由事件定位器记住事件的时间和空间，它被装入事件档案并自动处理。在处理过程中，也决定了事件位置的不确定性。最后，绘制在时间上与处理有关的全部事件以及监测井的所有的二维三维事件，水力压裂的生长过程就可以用裂缝的方向、长度、高度和生长历史来确定。所有这些关键部分都将在文中用例子说明。     

井下微地震裂缝监测技术在水平井分段压裂中的应用

井下微地震裂缝监测技术是通过安放在邻井中的检波器来监测正在压裂井在压裂过程中诱发的微地震波来描述压裂过程中裂缝延伸的几何形状和空间展布。川西气田水平井开展分段压裂井下微地震裂缝监测,监测数据表明多级多簇压裂工艺能够在一个封隔段内压开多条裂缝,但是在一个封隔段只形成一条主裂缝,为进一步优化多级多簇压裂方案提供了依据。     

井下微地震裂缝测试技术在长庆油田的应用

裂缝方位和几何尺寸决定了井网的部署、射孔的方位、压裂设计的优化等，直接影响着低渗透油田开发的好坏。长庆油田采用井下微地震技术进一步认识到水力裂缝延伸的复杂性，明确了压裂裂缝真实延伸情况，在指导油田开发中的井网部署、压裂优化设计、压裂后的效果评估方面将发挥重要作用。     

微地震裂缝成像技术在水力压裂作业中的应用

在宾夕法尼亚州西部Linden Hall油田的浅层泥盆纪储层进行的三次水力压裂期间,Great Lakes Energy Partners公司在阿帕拉契亚地区使用了微地震裂缝成像技术.因为叠加的砂层是不连续的,并且由于砂层厚度或油藏质量问题而无法保证正常完井,所以井与井之间的压裂段数不同.该地区压裂了4～6个层段,绘出多种重叠裂缝图像.成像结果显示出裂缝垂直穿透上下两个砂岩层的高度超过预期范围.尽管微地震成像显示出某种程度的近水平超覆,但是早期压后生产测井结果表明,相邻压裂段的裂缝并不连通.目前,成像结果尚未对各种争议做出解释,压裂设计没有根本的改变.     

水平井压裂微地震监测成果的不对称性分析

为了分析水平井压裂微地震监测成果的不对称性,为客观评价压裂效果提供依据,文中综合应用微地震监测、三维地震、录井以及压裂数据,紧密结合精细地质研究、工程设计,系统分析了54口水平井压裂的微地震监测成果,总结了导致水平井压裂微地震监测成果不对称的因素,取得如下认识：(1)导致水平井压裂微地震监测成果不对称的因素主要包括工程因素、地质因素以及完钻井分布等三个方面,其中地质因素具体包括天然裂缝、断层、岩性变化、地应力等;(2)天然裂缝、缝长距离内的完钻井会诱导压裂裂缝转向,并沿着裂缝集中发育区和完钻井周围延伸,在水平井两侧形成不对称的微地震事件分布;(3)断层对压裂裂缝具有诱导和屏蔽作用,压裂裂缝沿着断面延伸,微地震监测事件呈面状分布,压裂裂缝无法延伸至断层另一侧,形成远离水平井的单侧分布;(4)纵向隔夹层、横向的岩性变化会对压裂裂缝的延伸起控制和封隔作用,在很大程度上抑制了压裂裂缝延伸甚至无法形成裂缝,形成微地震事件在横向和纵向的不对称性;(5)当水平井与最大主应力方向不垂直时,微地震事件分布与水平段存在夹角,形成角度不对称。     

水力压裂微地震监测的震源机制反演方法应用研究

微地震监测是了解井下水力压裂效果的重要手段,震源机制的矩张量反演是了解压裂过程中裂缝破裂情况的主要工具。采用广义反透射系数方法正演理论地震记录,用矩张量描述震源属性,求解观测记录和矩张量的线性方程组,反演出震源机制解,并得到水力压裂所产生裂缝的方位和倾角等参数,为压裂裂缝的解释和压裂效果评价提供依据。理论模型和实际微地震资料的正、反演结果证明了方法的有效性。     

微地震水力压裂监测技术在浅层石炭系火山岩油藏中的应用

针对克拉玛依油田J230井区石炭系火山岩油藏水力压裂过程中人工造缝监测资料比较缺乏,不能很好评价压裂效果的问题,基于微地震监测技术的基本原理和方法,利用监测结果对压裂效果、裂缝产状、转向压裂等进行分析评价,并对分层压裂数据进行解释,同时结合井口压力监测,可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率以及裂缝宽度等成果。实现了对浅层石炭系火山岩油藏压裂开发效果的实时评价,为该类油藏措施方案的优选、注采单元的整体治理及提高采收率提供了参考依据。     

无源微地震法储层裂缝监测技术在双河油田的应用

利用无源微地震波储层裂缝监测技术,从裂缝分布、走向以及地应力的方向等角度出发,总结出了双河油田江河区Ⅶ油组下层系裂缝发育规律,继而分析了裂缝研究结果在Ⅶ油组下层系注采调整、动态调配以及提高注水效果等方面的应用。     

利用微地震事件重构三维缝网

前人大多从定性角度利用微地震事件点分析体积缝网的二维建模,或者利用微地震事件点提取个别裂缝参数以校核基于一定假设的随机离散裂缝网络,但缺乏基于微地震事件的稳健、直接的三维缝网重构方法。为此,根据微地震事件点和裂缝面的几何相关性,使用随机模拟一致性算法（RANSAC）识别裂缝面产状,在裂缝几何模型优选的基础上,开发了一套稳健的三维缝网重构方法（RFM3D）。为了分析算法的有效性和稳健性,提出了缝网相似性评价指标（ADI）,使用蒙特卡罗方法生成随机缝网后离散为人工的模拟事件点,在增加不同比例的噪点后进行RFM3D。研究结果表明：①室内压裂实验发现,可用随机多边形模型描述实际裂缝形状。②RFM3D算法易于匹配复杂的裂缝几何模型,在一般条件下该算法至少能克服10%的噪点干扰,可较准确地重构压裂缝网的几何形态,算法具有较好的稳健性。③随着噪点比例增大,ADI随噪点比例满足logistic增长模式;随着缝网中裂缝数目的增多,ADI临界点也随之降低。因此,在重构大规模体积缝网时噪点比例应严格控制在10%以下才能得到稳定、可靠的结果。     

定向井压裂优化设计及现场应用

定向井压裂具有破裂压力异常、近井摩阻大、裂缝特征复杂等特点，与直井压裂相比普遍存在施工难度大和压裂后增产效果差等问题，其主要原因是近井效应显著、裂缝空间转向，存在弯曲裂缝和多裂缝。压裂优化设计时主要从减少多裂缝和近井摩阻的角度出发，达到增加裂缝长度和宽度、降低施工难度以及提高压裂施工效果的目的。对定向井压裂施工砂比、前置液量、施工规模、变排量施工和压裂材料等施工参数进行优化，通过在川西MJ地区现场试验，推广应用了9口井，压裂前平均单井天然气产量为0．1294×10^4m^3／d，压裂后平均单井天然气产量为5．16×10^4m^3／d，增产效果显著。     

微地震监测技术在油田开发中的应用

微地震监测技术是近20年才出现的地球物理新技术，其基本做法是通过在井中或地面布置检波器排列接收生产活动所产生或诱导的微小地震事件，并通过对这些事件的反演求取微地震震源位置等参数，然后，应用这些参数对生产活动进行监控或指导。在油气开发领域，该方法主要用于油田低渗透储层压裂的裂缝动态成像和油田开发过程的动态监测，主要是流体驱动监测。介绍了微地震监测方法的基本原理、数据采集方法和数据处理方法及应用实例，并对其应用效果和发展前景进行了分析。     

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。     

水力压裂动态造缝的有限元模拟

基于多孔介质流固耦合理论,建立了水力压裂动态造缝有限元模型,对不同裂缝形态的动态造缝进行了有限元模拟。研究结果表明:动态造缝会在井眼周围形成类似于椭圆形分布的致密带。对于楔形缝及椭圆缝来说,随着靠近裂缝尖端造缝宽度的增加,造缝影响区域有所扩大,但总体分布仍类似于椭圆形。在井眼周围5m以内区域,渗透率受动态造缝影响明显,且距井眼越近,渗透率变化越剧烈;在近井致密带内渗流速度明显降低,且造缝长度越小动态造缝对压裂井产能的影响相对越明显。动态造缝形成的致密带是降低压裂井产能的一个重要因素。     

微地震波裂缝监测技术在油田裂缝研究中的应用--以克拉玛依八区下乌尔禾组油藏为例

应用微地震波裂缝监测技术 ,研究了克拉玛依八区下乌尔禾组油藏裂缝分布特征及油藏油水宏观流动特征 ,总结了该油藏裂缝的分布规律 ,指出了裂缝发育的方位和平面展布形态 ,分析了裂缝研究成果在调整井设计、注采井网调整、压裂参数选取以及平面注水管理等方面的应用效果。结果表明 ,处理好注采井与裂缝、地应力的关系是低渗透裂缝性油气藏高效开发的关键