differential pressure. In the ocean oilfield, conducting well test at one well with Low porosity and low permeability, using screw- pump to discharge liquid is failed, but the Je-t pump is used to reach the objective of test, obtaining production capacity, and the related experience can be
三种监测方式得到的结果差别较大, 充分说明 裂缝扩展的复杂性和破裂信号的监测难度。三种方 法中只有微破裂影像解释出所有段的裂缝参数, 说 明多点监测对于信号接收和裂缝识别有较大优势。
3结 论
( 1) 经过几十年的不断改进发展, 形成了一系列 微地震监测技术, 各种微地震监测技术各有优缺点, 应根据具体的井层条件, 综合各方面选择适合的微 地震监测裂缝技术。
在樊 154- 平 1 井 12 级分段压裂过程中, 采用 地面微地震、地面微破裂影像和井下微地震三种裂
缝监测技术等三种方式同时进行监测 12 段裂缝扩 展动态情况: 地面微地震( 贴套管) : 布 3 口井; 检 测井深度与该井同层, 检波器贴在井口套管上; 地 面微破裂影像: 布地震台站 18 个; 井下微地震: 布 在樊 154- 斜 6 井。
该项技术主要包括数据采集、震源成像和精细 反演等几个关键步骤, 具有三分量监测, 先进的去噪 技术, 可实现震级描述和 4D 输出优点, 但解释过程 复杂, 需 3~ 4 d 时 间。在 压裂 时, 采用 在压 裂井 1000~ 2000 m 左右的圆环内布 20~ 30 只三分量检 波器( 见图 2) , 埋在地表 30 cm。
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Feng Weihua ( Tianjin Branch, China National Petr oleum Offshore Engineering Co. , Ltd) , Song Xinhua ( Sichuan Renzhi Oilf ield Technology
Service Co . , Ltd ) The je-t pump is a special mechanical pump, which depends on liquid to transmit energy, has the characteristic of establishing high production
在 HY1 井压裂过程 中应用, 用 MicroSeismic 公 司 FracStar( tm) 地面阵列, 以 HY1 井井口为中心, 放 射状摆放 10 条测线, 共 1021 个检波点, 检波点间距 15 m, 总测 线长 度 15120 m。地 震数 据采 用 Sercel 428 XL 系统记录。整个 压裂过 程中共 记录 了 445 min 的数据。数据存储为 890 个以 30 s 为单位顺序 递增的文件, 并由 PSET ( r) 软件处理( 见图 4) 。
压裂裂缝检测作用: 评价的结果可以验证或修正 压裂中使用的模型、选择压裂液、确定加砂量、加砂程 序、采用的工艺等, 保证压裂施工按设计顺利进行, 提 高压后产量, 增长压后有效期, 指导注采井网部署。
微地震监测技术分为地面和地下两大类, 其中 地面又分为简易地面微地震裂缝监测技术、微破裂 影像裂缝监测技术和阵列式地面微地震裂缝监测技 术; 地下为井下微地震裂缝监测技术。
测井对应至少一口监测井; 井距小于 400 m, 两口 井井口位置最好不在同一井场; 监测井最大井斜 小于 30 , 狗腿度小于3 30 m。 1. 4 阵列式地面微地震裂缝监测技术
该技术为美国 MSI 公司的专利技术, 采用类似 勘探检波器阵排列, 使用多条测线、上千个接收道, 在地表监测微地震信号; 使用被动地震发射层析成 像( PSET( r) ) 技术对压裂过程中微地震事件活动结 果成像。多种数据采集方法包括: 地面阵列、埋置阵 列、井下阵列、组合阵列, 根据检波器信号特征识别 纵向破碎、横向破碎滑动、斜向破碎三种破裂形态。
[ 1] 刘建中, 王春耘, 刘 继民, 等. 用微 地震法 监测 油田 生产 动态[ J] . 石油勘探与开 发, 2004, 31( 2) : 71- 73.
[ 2] N. R Warpinski, R. B. Sullivan, J. E. Uhl, et al. Improved T-i mining M easurements for Velosity Calibration. SPE 84488.
该项技术在精度、可靠性、处理速度、设备布放 等四个方面都十分成熟。对井的要求如下: 被监
根据处理结果, 对 HY1 井裂缝扩展规律有以下 几点认识: 裂缝发育极不对称, 东侧缝长远大于西 侧; 横向破裂滑动事件在井筒东侧沿旧裂缝发生;
纵向破裂滑动沿井筒方向以及在井筒东侧的旧裂 缝发生; 横向+ 纵向破裂滑动沿井筒方向及井筒 西侧方向发生。
1 微地震裂缝监测技术
1. 1 地面微地震裂缝监测技术 根据摩尔- 库仑准则, 水力压裂裂缝扩展时, 必
将沿裂缝面形成一系列微震。记录这些微地震, 并 进行微地震震源定位, 由微地震震源的空间分布可 以描写人工裂缝的轮廓。微地震震源的空间分布在 柱坐标系的三个坐标面上的投影, 可以给出裂缝的 三视图, 分别描述裂缝的长度、方位、产状及参考性 高度( 见图 1) 。
2 几种微地震监测技术对比
上述几种微地震裂缝监测技术是目前国内外常 用的微地震裂缝测试技术, 这些方法都有各自的特 点和局限性[ 4] , 也有各自的技术适应性( 见表 1) 。
第 21 卷 第 3 期
李 雪等: 水力压裂裂 缝微地震监测测试技术与应用
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表 1 几种微地震技术能力与特点对比
测试方法 缝长 缝高 对称性 缝宽 方位 倾角 容积
摘要 压裂是低渗透油藏增产的重要手段和必要手段。压裂后形成的裂缝长度、宽度和高度、 渗透率和导流能力是影响压后效果最直接和最重要的因素, 通过裂缝监测, 可以认识裂缝扩展规 律, 指导优化压裂设计。通过对目前国内外成熟的几种微地震监测技术的总结, 对其技术原理和特 点进行了对比阐述, 通过微地震监测应用分析, 认识了裂缝扩展规律和几种微地震监测技术的特 点, 对下步微地震监测技术的应用提出了建议。
[ 3] 王治中, 邓金根, 赵 振峰, 等. 井下 微地震 裂缝 监测 设计 及压裂 效果评价. 大庆 石油 地质与 开发, 2006, 25( 6) : 76 - 78.
[ 4] 王树军, 张 坚平, 陈钢 , 等. 水力 压裂 裂缝 监测 技术 [ J] . 吐哈油气, 2010, 15( 3) : 270- 273.
特点
地面微地震 Y Y N Y
费用低、操作简单, 精度差 ,
N Y Y N N 易受地面 设备 造成的 微地 震影响
井下微地震 Y Y
Y
N
Y
YN
N
费 用昂 贵, 对 监测 井 要求 高, 条件较苛刻
地面微破裂 影像
Y
Y
Y
N Y Y N N 解释过程复杂, 需 3~ 4 d
阵列式地面 微地震
Y
Y
Y
N Y N N 费用昂贵, 精度较高
( 2) 从本文应用实例三种微地震监测技术解释 结果表明, 压裂过程中裂缝扩展的复杂性和破裂信 号的监测较难。
( 3) 多点监测对于信号接收和裂缝识别有较大 的优势, 应用多点监测裂缝的微地震技术具有相对 较高的精度。
( 4) 微地震裂缝监测能够解释裂缝延伸规律, 裂 缝形态等, 指导压裂设计。
参 考文献
微破裂四维影像裂缝监测技术是通过在监测区 近地表布置 12 套数据采集站系统形成采集站仪器 阵列, 共同接收地下油层液体流动压力引起的岩石 微破裂所产生全体体波 纵波 ( P 波) 和横波( S 波) ; 利用多波属性分析、相干振幅体向量叠加扫描、 三维可视化技术、描述裂缝三维形态, 解释出裂缝方 位、裂缝动态缝长、裂缝动态缝高。
近几年该项技术在胜利油田勘探开发井年实施
80 多口井, 从 30 多口井探井监测结果看, 大部分属 于下列情况: 地面微地震裂缝监测的长度比压裂设 计模拟长度要大; 高度比压裂设计模拟高度要小; 方 位比测井计算地应力方位要小; 深度的影响没有规 律可循。
1. 2 微破裂影像裂缝监测技术 微地震地下影像技术是近年来出现的用于油气
2012 年 6 月
油气井测试
第 21 卷 第 3 期
水力压裂裂缝微地震监测测试技术与应用
李 雪1 赵志红2 荣军委3
( 1. 胜利油田勘探项目管理部 山东东营 257001; 2. 西南石油大学 油气藏地质与开发国家重点实验室 四川成都 610500;
3. 西南石油大学资源勘查工程 四川成都 610500)
阵列式微地震裂缝监测技术, 克服了井下微地 震裂缝监测系统监测范围有限、环境条件要求严、方
向偏差、需观测井的缺陷; 监测范围广、数据采集量 大, 数据处理解释精度高; 能够提供满足压裂裂缝展 布情况、射孔优化、压裂设计优化、开发井网部署和 和油藏动态监测等多种信息功能。
该项技术为一项新技术, 目前认为精度较高, 在 国内还没有应用, 但由于解释技术属于美国, 一口井 的费用很高, 推广难度大。
本文收稿日期 : 2011- 12- 28 编辑: 王 军
( 1) 简易地面微地震与微破裂影像相比, 由于布 点少、干扰大, 再加上裂缝本身的复杂性, 检测精度 较低, 本次施工只解释出 6 段。解释结果与微破裂 影像解释结果差异较大, 有三段解释方向基本一致。
2012 年 6 月
油 气 井 测试
关键词 地面微地震 井下微地震 微破裂影像 阵列式微地震 压裂