微地震技术与压裂效果评价
井下微地震裂缝监测设计及压裂效果评价_王治中
收稿日期:2005-08-17作者简介:王治中(1969-),男,中国石油大学(北京)在读博士,从事油气井岩石力学和出砂预测研究工作。
文章编号:1000-3754(2006)06-0076-03井下微地震裂缝监测设计及压裂效果评价王治中1,邓金根1,赵振峰2,慕立俊2,刘建安2,田 红1(11中国石油大学,北京 102249;21长庆油田勘探开发公司,陕西咸阳 712000)摘要:井下微地震监测技术作为监测压裂效果的有效手段之一,首次在长庆油田的庄19井区得到了应用。
本文在简要介绍井下微地震压裂监测技术的基础上,论述了选井选层设计、测震传感器的布置优化、井筒体液设计和压裂设计,并利用微地震压裂监测结果分析了压裂井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。
该方法对于验证传统方法的准确性、提高裂缝测试水平及油田开发效果具有重要意义。
关键词:微地震技术;水力压裂;施工设计;监测;裂缝展布;油田应用;效果分析中图分类号:TE35711 文献标识码:A水力压裂作为油气增产的主要措施已被广泛应用于现代石油工业。
经济有效的水力压裂应尽可能地让裂缝在储层延伸,防止裂缝穿透水层和低压渗透层[1,2]。
现场作业表明,水力压裂的效果往往不是十分明显,有时由于穿透隔层而导致失败,造成油层压力体系破坏,影响油田的开发效果[3]。
因此,研究裂缝扩展规律、优选压裂作业参数,并采取有效措施控制裂缝的扩展形态是提高压裂处理效果的基础。
但从油田实践看,由于受监测手段的限制,对裂缝扩展规律的认识还十分有限。
井下微地震监测技术作为监测水力压裂裂缝扩展的最佳方法之一,首次在长庆油田的庄19井区得到了应用。
本文在简要介绍井下微地震监测技术的基础上,论述了选井选层设计、测震传感器布置优化、井筒液体设计和压裂设计方法,并利用微地震监测结果分析了压裂井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。
1 井下微地震裂缝监测技术微地震压裂监测技术的主要依据是,在水力压裂过程中,裂缝周围的薄弱层面(如天然裂缝、横推断层、层理面)的稳定性受到影响,发生剪切滑动,产生了类似于沿断层发生的/微地震0或/微天然地震0。
微地震监测数据综合解释技术——以胜利油田水力压裂地面微地震监测数据为例
中国石油大学胜利学院学报Journal of Shengli College China University of Petroleum2021年3月第35卷第1期Mar. 2021Vol. 35 No. 1doi ： 10* 3969/j ・ issn. 1673-5935.2021.01而刑微地震监测数据综合解释技术以胜利油田水力压裂地面微地震监测数据为例陈红(中国石化胜利油田分公司东辛采油厂，山东东营257000)［摘要］微地震监测技术是监测油气藏压裂改造等生产活动的重要手段，目前对其监测结果的解释不够系统，未充分发挥其对下步钻井设计、压裂设计、油气藏开发等活动的指导作用。
系统阐释一种微地震监测数据综合解释技术，该技术应用微地震监测事件点、测录井、常规三维地震、压裂施工过程参数等各种资料，对微地震监测事件点空间分布特征、改造效果进行分析，同时系统分析人工裂缝带空间分布特征与压裂施工过程参数、沉积相 带、岩性及岩性组合、天然裂缝分布之间的关系，解释该压裂结果产生的地质和工程原因。
利用该解释技术既可以综合评估压裂改造的效果，也可以通过对产生该结果的地质与工程原因的分析,指导下一步的开发井网部署、注水调参、该类储层钻井及压裂设计等生产工作。
［关键词］微地震;非常规;压裂;综合解释［中图分类号JTE 122 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-5935(2021)01-0040-05微地震监测技术是通过观测生产活动过程中岩 石破裂、震动等发生的微小地震事件来分析生产活动 对岩石、地基、地下油藏改造情况的一种地球物理技 术E 0近年来随着致密油、页岩油等非常规油气资源的规模勘探开发,作为监测井下水力压裂效果的关键技术，微地震监测技术发展迅速，尤其是对于油田其 他生产活动影响较小、采集较方便的地面微地震监测 技术更是取得了长足进步,但是对于微地震监测结果的解释，仍然主要是从微地震事件点的空间分布出 发,解释压裂产生的裂缝带长度、高度、倾角、方 位加］，然后直接运用其结果分析人工裂缝分布，进而根据人工裂缝分布开展产能方案部署、注水效果分析 等生产工作，对于微地震监测数据的解释不够系统, 没有充分发挥其对下一步生产活动的指导作用。
压裂监测技术简介1
•
微地震来自地下介质质点的位移，只要 质点间发生相对移动，就会出现微地震。 微地震发生不仅是破裂过程。微地震信号 强度对我们的仪器水平提出要求，达不到 要求就记不到微地震。
2.微地震发生与强度
• 用微地震波确定油田压裂裂缝走向、形态， 有三个基本假定：(1)裂缝扩展是间歇的、 脉冲式的，可以形成众多的、分立的、分 布在裂缝面上的微震震源。(2)这些微震震 源的定位结果，这些震源的排列趋势可以 反映裂缝的走向、长度和高度。(3)压裂裂 缝优先沿着破裂强度最低的方向。
5.先进的微地震信号识别、定位技术正演网格搜索信号识别、定位技术
把被监测空间切 分成三维网格， 把每个网格节点 模拟为震源，进 行时间偏移、叠 加。叠加后波形 清晰、可见的节 点为震源点。
图8.正演网格搜索识别、定位技术示意图
（1）.技术关键
• 用速度模型计算出各节点至各台站的走时 及彼此间的走时差。 • 用时间偏移对齐来自某一指定节点的地震 信号；叠加这些信号，寻找经叠加信号明 显增强的那些节点，该节点即为震源。 • 网格节点依据压裂控制区设计，来自节点 的的地下信号是压裂形成的微地震。
图1.油田微地震强度、频度示意图
Frequency of Occurrence, log10
2
micro-earthquakes micro-seismicity earthquakes
0
-4
-3
-2
-1
ML
0
1
2பைடு நூலகம்
3
2.记到微地震-微地震信号强度
•
• 发展质量更高的监测系统是微地震技术发展 的必然趋势。记不到微地震，一切分析技术均没 有用武之地。 油田水力压裂形成的微地震分布在-1至-5级， 地下微地震信号的强度可以由下式估计，依据古 登堡的体波震级理论【3】： (3) M lg 3 A。 +Q( H , r ) 可以估算测点微地震幅度： =0.72*10-4 (4) 式中，单位是微米。
微地震压裂裂缝监测方法及应用
this paper,at first,microseismic fracture monitor basic principles are
introduced,including acoustic emission(AE), Mohr-Coulomb theory,fracture
mechanics rules. Secondly,making a comparison between conventional fracture
monitor(dip compass, well temperature test, radioactive measurement, potential
method, etc.) and microseismic fracture monitor, showing microseismic fracture
1.1 选题依据及意义................................................................................................................1 1.2 国内外研究现状................................................................................................................2 1.3 研究思路及内容................................................................................................................4 1.4 创新点及研究成果............................................................................................................5 第 2 章微地震压裂监测原理...........................................................................................................6 2.1 微地震压裂监测技术的基本原理....................................................................................6
微地震方法检测镇泾油田长8油藏压裂_注水效果分析
［收稿日期］2012－02－14［作者简介］王国顺（1977—），男，河南郑州市人，高级工程师，主要从事石油开发方面的工作；E －mail ：shunguowang@163．com微地震方法检测镇泾油田长8油藏压裂、注水效果分析王国顺1，刘建中2，柳林旺1（1．中国石油化工股份有限公司华北分公司研究院，郑州450006；2．北京科若思技术开发股份有限公司，北京100087）［摘要］介绍了在镇泾油田使用微地震监测方法监测油田压裂、注水获得的可以分辨出初至符号的微地震信号，依据微地震的初至符号做出震源机制解，检测压裂、注水监测的可靠性及压裂、注水效果。
结果表明，监测的裂缝方向、注水前缘方向与微地震震源机制节面方向一致，监测结果是可靠的。
此项研究提供了一个来自微地震监测本身，可以检测微地震监测结果是否可靠的方法，为那些深度较大、难以取得其他旁证的压裂、注水监测提供了重要检测手段。
［关键词］微地震；裂缝；注水效果；注水前缘方向［中图分类号］TE19［文献标识码］A ［文章编号］1009－1742（2012）04－0040－051前言微地震监测技术是直接记录地下微地震，以对地下裂缝、应力状态、压力分布进行判断的技术［1］。
地下广泛分布着地震，震级越小，频度越大；微地震是指－2级以下震级的地震。
由于微地震是自然发生或人类施工诱发的应力场调整，是地下裂缝相对活动的产物，无需人类激发，因此，微地震监测技术又被称为无源微地震监测技术。
国内广泛使用微地震监测技术监测油田压裂、注水过程，以判断压裂、注水效果，压裂裂缝方向，注水前缘优势方向。
在油田开发、可溶性矿开采、核废料处理、矿山安全监测等领域均有重要应用。
困扰在人们面前的一个重要问题是监测结果来自地下几百至几千米，正确性没有旁证。
依据记录到的微地震波初至符号，可以做出震源机制解，为油田压裂裂缝、注水前缘监测结果提供了一个由监测资料本身给出的旁证，既可以用来判断压裂、注水效果，又可以判断压裂、注水前缘方向的正确性，解决了微地震监测领域的一个重要难题［2］。
基于微地震监测技术的常压页岩气井体积压裂效果评价新方法
基于微地震监测技术的常压页岩气井体积压裂效果评价新方法李常兴;何新兵;石敏;杨電
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2024(31)5
【摘要】在贵州桴焉向斜桴页1HF井压裂施工过程中,通过微地震事件空间特征、压裂改造体积计算及分析、微地震时间-空间特征进行了压裂效果评价,并现场实时指导对暂堵剂用量进行了调整,对压裂规模进行了实时优化。
监测结果显示桴页
1HF井水平井轨迹的方向与最大主应力方向基本垂直,断层附近天然裂缝系统的存在对人工裂缝的延伸方向有一定的诱导作用。
压后评估及试气结果表明该井获得了较好的压裂效果,能够较好地对工区天然裂缝发育情况和应力分布状态做出合理的解释,对该区块后期井位部署、地质及工程甜点优选具有指导作用。
【总页数】3页(P219-221)
【作者】李常兴;何新兵;石敏;杨電
【作者单位】贵州页岩气勘探开发有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.地面微地震监测技术在川南页岩气井压裂中的应用
2.深层页岩气井压裂加砂工艺优化的微地震评价
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中微地震快速定位监测技术的煤系页岩气水平井压裂效果评价——以南华北地区J1HF井为例
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微地震监测技术在非常规油气藏压裂效果综合评估中的应用
第22卷第3期油气地质与采收率Vol.22,No.32015年5月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyMay 2015—————————————收稿日期：2015-03-31。
作者简介：李红梅（1970—），云南江川人，女，高级工程师，博士，从事地震资料综合研究工作。
联系电话：（0546）8789733，E-mail ：lihong⁃mei519.slyt@ 。
基金项目：中国石化科技攻关项目“微地震监测技术及处理系统研发”（P13078）。
·油气钻采工程·微地震监测技术在非常规油气藏压裂效果综合评估中的应用李红梅（中国石化胜利油田分公司物探研究院，山东东营257022）摘要：随着非常规油气藏的规模开发，微地震监测作为该类型油气藏水力压裂体积改造设计、实施及评估的关键技术得到了迅速发展。
东营凹陷盐227井区作为低孔特低渗透油藏，在进行整体压裂开发的过程中对微地震监测数据进行了采集与处理。
通过微地震事件点俯视投影、沿井轨迹侧视投影、压裂改造体积及压裂波及前缘面积计算等方法，分析了人工裂缝带的长度、宽度、高度和方位等空间发育特征及其影响范围，综合利用钻录井、测井和三维地震等资料，分析了研究区天然裂缝分布特征、各压裂段岩性组合或沉积相带特征及其对人工裂缝空间分布的影响，综合评估了盐227井区非常规油气藏压裂改造效果，明确了砂砾岩扇体中扇中可压性好于扇根；相对厚层的含砾砂岩比厚度较薄、泥岩夹层多的含砾砂岩的压裂效果更好。
关键词：微地震监测水力压裂非常规油气藏储层改造人工裂缝中图分类号：P631.443文献标识码：A文章编号：1009-9603（2015）03-0129-06Application of micro-seismic monitoring technology tounconventional hydrocarbon reservoir fracturing evaluationLi Hongmei（Geophysical Research Institute ，Shengli Oilfield Company ，SINOPEC ，Dongying City ，Shandong Province ，257022，China ）Abstract ：Micro-seismic monitoring ，as a technique for the design ，implementation and evaluation of hydraulic fracturing volume reformation ，has been developing rapidly with the large-scale development of unconventional hydrocarbon reservoir.The sand-gravel reservoir in Yan227wellblock of Dongying sag has low porosity and very low permeability.Based on mi⁃cro-seismic monitoring data acquisition and processing of Well Yan227-3HF and Well Yan227-8HF ，the development of artificial fracture space ，including its length ，width ，direction and height ，and its effective rang were analyzed at first through the methods of vertical projection of micro-seismic event point ，side projection ，calculating of fracturing volume and fracturing frontal area ，etc.And then data from drilling ，logging ，well logging ，3D seismic and fracturing construction process parameter curve were comprehensive utilized ，thus the characteristics of natural fracture distribution ，the lithologyand sedimentary facies belt of each fracture section and their influence on spatial distribution of artificial cracks were ana⁃lyzed.Finally ，the unconventional hydrocarbon reservoir fracturing effect was evaluated comprehensively in Yan227well⁃block area.The results show that the middle-fan section is easier to be fractured compared with the fan root;pebbly sand⁃stone with relatively thick layer has better fracturing effect than the one with thinner layer and multi-interbedded mudstone.Key words ：micro-seismic monitoring ；hydraulic fracturing ；unconventional hydrocarbon reservoir ；reservoir reformation ；artificial fracture微地震监测技术是通过观测生产活动过程中所发生的微地震事件，来分析其影响的地球物理技·130·油气地质与采收率2015年5月术［1-2］。
微地震技术与压裂效果评价
微地震技术与压裂效果评价微地震技术与压裂效果评价摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。
关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。
通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。
1.微地震监测技术微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。
目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。
1.1监测原理油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;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、裂缝宽度等参数。
1.2压裂效果评价方法根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为:2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例2.1乌南油田基本概况乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。
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微地震技术与压裂效果评价
摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。
关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价
目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。
通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。
1.微地震监测技术
微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。
目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。
1.1监测原理
油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;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、裂缝宽度等参数。
1.2压裂效果评价方法
根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为:
2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例
2.1乌南油田基本概况
乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。
区内断裂发育,大小断裂20余条,
将构造分割成若干小块,为一个被断层复杂化了的构造岩性油气藏。
油田位于扎哈断陷、切克里克断陷东端和英雄岭-茫崖凹陷南端,南部以XIII号大断裂为界,北至南乌斯地面构造,东与东柴山构造相连,西与扎哈泉构造相邻。
2.2微地震监测评价乌南油田压裂效果前景广阔
乌北1-18井于2007年5月28日投产,2008年1月28日开始间隙采油,截止2008年3月25日,日产液2.0t、日产油1.68t、综合含水0.84%、动液面1752.5m、累计产油790.0t,累计产水28.0m3。
该井于2008年4月1日进行水力压裂,同时进行裂缝实时监测。
此次水力压裂所产生的人工裂缝,主要是受现地应力场控制,压裂重新开辟了新的人工裂缝,而不是旧裂缝的延伸或储层中微裂缝带的聚集,当排量没有增加时,破裂压力出现明显峰值,表明水力压裂产生的人工裂缝是开辟了新裂缝,而不是延伸了旧缝。
乌北1-18井水力压裂后, 几何渗流阻力由3.64下降到1.46,渗流阻力下降率为2.5倍,乌北1-18井正常日产液量从1.9(t/d)上升到4.7 (t/d), 日产液增加2.8(t/d),日产液量上升2.6倍,压裂效果非常明显。
3.结论与展望
1)应用微地震监测技术进行水力压裂人工裂缝实时监测,能直观了解人工裂缝形成过程,用于评价压裂效果,对于措施优选十分必要,已经在实际油田开发生产中取得较好的效果。
2)根据目前国内外研究几应用状况,微地震监测技术是油田勘探开发中比较先进、实用的值得推广应用的热门技术之一。
3)应用微地震监测技术评价压裂效果,是比较科学真实可靠方法,对措施优选及提高油气田开发水平有十分重要意义。
参考文献
【1】耶格JC,库克NGW。
岩石力学基础〖M〗中国科学院工程力学研究所,译•
北京科学出版社,1981:102-118
【2】PM。
库拉姆申西伯利亚地区部分油田压裂效果
【3】刘建中。
微地震监测及井周应力状态。
〖J〗岩石力学与工程学报,2004,23(14)。