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微地震监测技术-阿什卡

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地震 监测 技术 阿什卡
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120 ┇ P+E 2014 . 4(双月刊)用 油微地震监测技术助力中国非常规油气开发□ 姚同云/阿什卡公司微地震监测是观测水力压裂、油气采出、或常规注水、注气以及热驱等石油工程作业时,引起地下应力场变化,导致岩层断裂或错断所产生的地震波,进行压裂裂缝成像、或对储层流体运动进行监测的技术。微地震监测在判断压裂效果、实时调整压裂方案等方面具有独特优势,是提高低渗透、页岩气、煤层气等致密油气藏开发成效的有效手段,随着我国页岩油气开发技术的不断突破,未来5~10年必将形成一定的油气开发规模。我国非常规油气藏包括致密砂岩油气藏、碳酸盐岩油气藏、火山岩油气藏、页岩气、煤层气等,具有巨大的资源潜力和勘探远景。但是,这些低渗透资源储量的有效动用难度大,目前开发获取高产的关键技术是水平钻井、压裂储层改造,而压裂效果只能通过后期开发情况进行评价,增加了压裂控制和开发调整的难度。微地震监测技术可以实时对压裂效果进行评价,及时提供压裂方案的调整,使压裂效果达到最佳,使难动用储量成为可动用储量。页岩气拓宽技术应用空间微地震检测技术的基本应用方法是: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源位置等参数,最后通过这些参数对压裂进行监控和指导(如图 1)。目前,我国页岩气水平井压裂技术已取得重大突破。截至2013年年底,四川已钻完页岩气井36口,其中,已完成页岩气井压裂 31口,约占全国25%,其中经压裂见气30 口,成功率高达 直井单井产量最高达到6万立方米/天(壳牌富顺01 井),水平井单井产量最高达到43万立方米/天壳牌富顺01)。中石油页岩气水平井长段压裂最长已达1450米,接近美国最新技术水平(如图 2)。国内微地震监测技术研究起步较晚,微地震压裂监测工作主要依赖国外▲ 图 1 微地震采集方式▲ 图 2 页岩气压裂施工现场(双月刊)2014 . 4 P+E ┇ 121用 T·石油服务公司进行,不仅增大了压裂开采成本,也制约了国内页岩气的开发。近年来随着四川盆地页岩气的勘探开发和页岩气水平井压裂技术的突破,微地震监测技术研究得到了快速发展,可达到实时监测压裂效果、调整压裂方案、提高单井产量,为致密砂岩气藏、页岩气储量的有效动用提供技术支撑。威201井是中国第一口页岩气评价井,该井完钻、压裂成功,解决了四川盆地有无页岩气的问题;威 201H 井是国内第一口页岩气水平井,该井在进行大型水利压裂工作时同时开展了井下微地震实时监测,应用 常规勘探开发解释系统,对压裂效果进行实时评价,并对下一步分支井分支建设和压裂设计进行指导(如图 3)。技术方向与平台选择国内非常规油气藏微地震监测技术目前正处于探索阶段,主要开展以下五个方面的技术研究。一是微地震资料采集技术研究,包括微地震波正演模拟、微地震压裂监测采集设备及观测方式的优选、微地震压裂资料波场研究。二是微地震资料处理技术研究,包括微地震弱信号提取、微地震事件三分量分析方法、微地震事件的自动识别、微地震震源的实时定位、岩石破裂波场数值模拟、地面微地震直达波的静校正、地面微地震去噪、地面微地震速度模型反演、地面微地震震源定位、地面微地震震级计算等技术研究。三是微地震资料解释技术研究,包括微地震事件裂缝参数计算方法、裂缝三维可视化成图技术、微地震震源破裂、压裂参数的综合解释等技术。四是微地震压裂监测与油藏模型图 3 裂平台设计图 4 分支井多级压裂微地震监测的裂缝空间展布综合分析技术研究,包括微震裂缝的标定方法、压裂裂缝参数反演、单井 /井组原始油藏模型建模、微震事件的三维可视化显示、裂缝体积计算、基于微震信息的油藏模型渗透率计算方法等技术研究。五是微地震资料处理解释及油藏综合分析,包括微地震采集、处理、解释及油藏模型综合分析等。 目前针对非常规微地震监测的特点,微地震处理解释系统 利区优选、裂缝预测,微地震监测和产监测、井网优化等方面的综合处理解释平台,为现场施工提供准确的“靶点”、井轨迹、和压裂设计,压裂过程中实时监测人工裂缝破裂状况,指导大型水力压裂。同时通过对以上技术引进,能够满足低渗油气藏、致密砂岩气、页岩气藏、煤层气开发多级压裂井裂缝监测的需要,实时确定压裂裂缝空间位置和展布(如图4),及时指导油田压裂,为提高单井产量及油田高效开发奠定技术支撑。 P+E
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