压裂裂缝监测技术

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水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术

水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术

第15卷第3期 2008年6月 特种油气藏 Special Oil and Gas Reservoirs Vo1.15 No.3 Jun.20o8 

文章编号:1006—6535(2008)03—0090—03 

水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术 

王长江 ,姜汉桥 ,张洪辉 ,王晓红 

(1.中国石油大学,北京102249;2.中油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆163853; 

3.长城集团公司海外稠油技术中心,辽宁盘锦124010) 

摘要: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一1:2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。 

关键词:井下微地震技术;压裂;裂缝监测;油藏增产;裂缝几何参数 

中图分类号:TE357.1 文献标识码:A 

引言 1 井下微地震裂缝监测技术 

自从1947年在美国首次实施第一口井压裂以 

来,水力压裂作为油气增产的一项主要措施已被广 

泛应用于现代石油工业¨』。随着勘探开发的重心 

向“三低”油气藏转移,该项技术仍是不可缺少的 

增产手段,而经济有效的水力压裂应尽可能地让裂 

缝在储层中延伸,防止裂缝穿透水层和低压渗透 

层。水力压裂过程中,压裂裂缝的实际空间展布是 

油藏工程师们急切关注的问题,同时也是压后效果 

评估重要的参考因素之一,因而准确的裂缝监测技 

术显得至关重要。 

现场作业表明,水力压裂的效果往往不十分 

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。因此,研 

究裂缝扩展规律并采取有效措施控制裂缝的扩展 

煤层气井测试压裂解释及应用

煤层气井测试压裂解释及应用

煤层气井测试压裂解释及应用

煤层气井测试压裂解释及应用

煤层气是一种新型的能源,其开采与利用是当前我国能源领域的一项重要战略任务。随着煤层气开采的深入,煤层气井开采压力逐步降低,致使煤层气的开采效率下降,这时需要采用压裂技术来提高采气效率,这就是煤层气井测试压裂技术。

一、煤层气井测试压裂技术概述

煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体,使煤层产生裂缝,扩大煤层气通道,从而提高开采效率的技术。该技术主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等多种方法,其中以液压压裂最为常用。

液压压裂技术是一种将高压液体注入井内,通过井口充放口向井下送液强行将煤层撑起并裂开,煤层裂缝在拆除撑开压力后能够自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。

针对不同的地质情况,液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、泡沫压裂和混合压裂等,水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。

在进行煤层气井测试压裂前,需要进行试压并测定井下地质参数,根据实测参数进行压裂方案设计。设计方案通常包括压裂液种类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。在进行压裂过程中,需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数,及时进行控制和调整。

二、煤层气井测试压裂技术的应用

煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。其应用主要包括以下几个方面: 1. 提高煤层气井开采效率

通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝,增加煤层渗透性,使煤层气开采效率得到提高。

2. 优化煤层气井的产能分布

煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况,促进煤层气的集中开采,提高整体产能。

3. 降低生产成本

测试压裂技术可以提高开采效率和产能,降低生产成本,提高井产值。

4. 提高井下安全性

煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制,从而提高井下施工的安全性。

5. 推进煤层气井开采技术进步

煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术,其应用可以带动煤层气产业链的升级,推进煤层气井开采技术的进步。

声呐测试在压裂效果评价中的应用

声呐测试在压裂效果评价中的应用

声呐测试在压裂效果评价中的应用

引言:

声呐测试是一种常用的非破坏性检测技术,广泛应用于各个领域。在油气田开发中,压裂技术是一种常用的增产手段。本文将探讨声呐测试在压裂效果评价中的应用,分析其优势和局限性,并展望其未来的发展方向。

一、声呐测试在压裂过程监测中的应用

1. 压裂前的井筒诊断

在进行压裂前,声呐测试可以对井筒内部进行全面的评估。通过声波的传播和反射特性,可以获取井筒壁的完整性信息,识别井筒内部的裂缝、砂眼等问题。这对于确定压裂液的注入位置以及避免压裂过程中发生井筒破裂等问题具有重要意义。

2. 压裂过程中的液位监测

在进行压裂过程中,声呐测试可以实时监测压裂液在井筒内的位置和液位。通过检测声波的传播时间和强度变化,可以确定液位高度,及时调整注入压力和压裂液的用量,以确保压裂效果的最佳化。

3. 压裂后的裂缝评价

压裂后,声呐测试可以对裂缝进行评估。通过分析声波在裂缝中的传播和反射特性,可以判断裂缝的尺寸、分布情况以及裂缝与井筒壁之间的接触情况。这对于评估压裂效果的好坏以及确定后续的开发方案具有重要意义。

二、声呐测试在压裂效果评价中的优势

1. 非破坏性检测

声呐测试是一种非破坏性检测技术,不会对井筒结构造成任何损伤。相比于传统的物理检测方法,如下入井检测等,声呐测试更加安全可靠。

2. 实时监测

声呐测试可以实时获取压裂过程中的数据,能够提供及时的反馈信息。这有助于工程师及时调整压裂参数,确保压裂效果的最佳化。

3. 全面评估

声呐测试可以对井筒内部进行全面的评估,包括井筒壁的完整性、液位高度和裂缝情况等。这有助于全面了解井筒的状况,为后续的开发方案提供科学依据。

三、声呐测试在压裂效果评价中的局限性

1. 数据解释的复杂性

声呐测试所得到的数据需要经过专业工程师的解读和分析,才能得出准确的评估结果。对于非专业人员来说,理解和解释这些数据可能存在一定的困难。

2. 环境限制 声呐测试对环境条件有一定的限制。例如,井筒中存在较强的噪声干扰,或者存在较大的温度和压力变化,都可能会对声呐测试的结果产生影响。

测试压裂技术.doc

测试压裂技术.doc

测试压裂技术

测试压裂也称为小型试验压裂。它是通过进行一次小型压裂,并对压裂压力进行分析来取得裂缝有关参数,

如:裂缝延伸压力、闭合压力、闭合时间。缝长、缝宽、压裂液滤失系数、液体效率等,为制定和修改大 型压裂设计、指导施工及效果评价提供依据。

一、 测试压裂井下和地面装置示意图

为了取得准确的压力资料,测试压裂除应具有一套压裂设备外,还必须有一套井底压力采集系统。

二、 裂缝延伸压力测试

裂缝延伸压力是指地层被压开以后,继续延伸裂缝所需的压力。裂缝延伸压力测试的步噱和方法如下:

(1) 以基岩能接收的速率注入2%浓度的氯化钾水溶液或压裂用的前置液;

(2) 排量按台阶式增加,每次增量为80〜160L/min:

(3) 在每个排量下稳定注入一定时间,直至取得该排量的最大稳定压力;

(4) 用所取得的排量、压力数据,绘制压力与排量关系曲线;

(5) 找出图中的斜率变化点(即拐点),该点的井底压力即为裂缝延伸压力。

三、 裂缝闭合压力测试

裂缝闭合压力一般认为是指当裂缝面即将相址接触时的井底压力。裂缝间合压力测试有两种方法,一种是 在保持裂缝延伸的速率卜•注入一定量的液体,使裂缝达到足够的长度后,停泉天井,待裂缝闭合:另一种 是在停泉后,用油嘴控制在恒定速率下返排,使裂缝闭合。山于前者所需时间较长,因此一般多采用后一 种方法。其步骤和方法如下:

(1) 在保持裂缝延伸的速率下注入2%浓度的氯化钾水溶液或压裂施丁.的前置液;

(2) 在裂缝延伸一定长度后停泵,并用油嘴控制在恒定速率下返排;

(3) 绘制井底压力与近排时间关系曲线:

(4) 找出曲线的斜率变化点(即拐点),该点压力即为裂缝闭合压力。

四、 利用小型测试压裂求取裂缝几何尺寸和压裂液参数

该方法是通过进行-•次小型压裂,并测出停猥后的压力递减数据和曲线,然后根据压力递减数据求出裂缝 长度、宽度、闭合时间和压裂液效率、滤失系数等参数。

(一) 小型测试压裂的步骤和方法

立体裂缝实时监测技术在油藏水力压裂中的应用

立体裂缝实时监测技术在油藏水力压裂中的应用

第2 4卷 第3期 2011年6月 石油化工高等学校学报 JOURNAI OF PETROCHEMICAL UNIVERSITIES Vo1.2 4 No.3 Jun.2011 

文章编号:1006—396X(2011)03—0047—05 

立体裂缝实时监测技术在油藏 

水力压裂中的应用 

彭通曙 , 刘 强 , 何 欣 , 田永鹏 , 付 志 

(1.中国石油新疆油田公司重油开发公司油田地质研究所,新疆克拉玛依834000; 2.中国石油勘探开发研究院,北京100083) 

摘 要: 以立体裂缝实时监测技术在克拉玛依油田J23O井区石炭系火山岩油藏水力压裂过程中的应用为例, 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,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、裂缝宽度等数据,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。 关键词: 微地震; 石炭系; 水力压裂; 微裂缝; 裂缝产状 中图分类号:TE271 文献标识码:A doi:10.3696/J.issn.1006—396X.2011.03.012 

The Application of Real Time Stereoscopic Fracturing Test 

Technology on the Reservoir Hydraulic Fracturing 

PENG Tong—shu ,LIU Qiang ,HE Xin ,TIAN Yong—peng ,FU Zhi 

(1.Institute of Geology Oi eld,Heavy Oil Production Company,Xinjiang Oi eld Company,China National Petroleum Corporation,Karamay Xinjiang 834000,P.R.China; 2.Research Institute of Petroleum Exploration&Development in China,Beijing 100083,P.R.China) 

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

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

簟19●一1■ 2012年2月 

文章编号:1006—6535(2012)01—0120—04 

引言 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 

郑爱萍,刘 强,田永鹏,付 志,白秀娟 

(中油新疆油田公司,新疆克拉玛依834000) 

摘要: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。 关键词:石炭系;水力压裂;微地震;裂缝产状;整体治理;提高采收率;克拉玛依油田J230井区 中图分类号:TE357.1 文献标识码:A 

克拉玛依油田J230井区石炭系油藏裂缝普遍 

发育,是以裂缝系统中孔隙为主的小容量、低渗透 

非均质储集层。2000年投产开发,基本依赖地层 

天然弹性能量 驱动,油藏裂缝渗流速度快、流量 

大,但能量下降快,导致裂缝闭合,产能下降迅速。 

要维持高速采油,并最终提高油藏采出程度,对储 

层进行压裂改造尤为必要。为更好地了解水力压 

裂增产人工造缝情况,有针对性地筛选油井增产措 

施,提高措施效果,开展了微地震水力压裂监测技 

术 I4 在浅层石炭系火山岩油藏水力压裂中的应 

用,为油藏改造和发挥产能优势找到理论依 

据 一 。 

1微地震水力压裂监测原理 

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 J,岩石遭到破坏,形成裂 

缝。裂缝扩展时,将产生一系列向四周传播的微震 

波。微地震监测 就是以摩尔一库伦 和断裂力 

学理论¨。。为依据,通过布置在被监测井周围的A、 

曰、C、D……等监测分站对微震波进行接收,并对地 面接收到的微震波信号进行一系列的解释处理,从 

小型压裂测试

小型压裂测试:

采用小体积,且与正式压裂相同的压裂液进行不加砂压裂试验。其目的是

通过小型压裂测试来确定流体滤失特性、压裂液的有效利用率及裂缝形成和延

伸扩展压力的特性及摩阻大小。根据测试求得的能够及时调整压加压裂前置液

用量和排量,施工规模应根据小型压裂结果进行调整。

小型压裂测试的基础是测定瞬时停泵压力和压后压力恢复数据。采用正式

加砂压裂相同的压裂液,一般用量20m3左右。在正常情况下,为了地层不受液

体滤失而增加空隙压力的影响,较准确地测定局部地应力,应注入少量液体地

层破裂后瞬时停泵一次。其测试步骤如下:

1.液量20m3,然后停泵5分钟。采用变排量由低逐渐增高注入,分析不同

阶段、不同排量的压力变化。判断孔眼摩阻是否过高而需重新射孔。当排量达

到正式压裂所设计规模时,分析泵压变化。若井筒及裂缝摩阻过高,使得泵压

超过油管或压裂设备要求,则根据现场实际情况调整注入规模。

2.重新起车,以调整后的压裂规模注入10m3左右同性质的压裂液。此过程

能够通过裂缝延伸扩展时的压力变化规律,分析判断隔层的遮挡强度或裂缝内

液体滤失情况以及天然裂缝发育的程度等储层的地质影响因素。

3.关井后测试压力60分钟左右,以录取压降数据。通过压力恢复阶段的分

析及拟合计算,可以得到裂缝的闭合时间、闭合压力以及压裂液的综合滤失系

数及压裂效率,判断地层的渗透性质。

利用压降数据进行拟合计算获得压裂液综合滤失系数,是一个需要花费大

量的时间,而在压裂施工现场时间是宝贵的。在不允许长时间进行压力拟合计

算时,可通过两种现场简单公式计算获得,即通过上述的两次瞬时关井压力及

时间求得压裂液的综合滤失系数和压裂液滤失效率。 公式:

VLP:泵注期间的滤失体积

2.通过压降过程中压力与时间的曲线的变化,判断出裂缝的闭合时间。由裂

缝的闭合时间与注入时间的无因次时间关系曲线,查找出压裂液的有效利用率。

通过压裂液利用效率与滤失系数的间接关系公式,求得C。

即:VC=ef×Q×t

井下微地震裂缝监测技术在井网调整中的应用

新 疆 石 油 科 技 2013年第4期(第23卷) ・l3・ 

井下微地震裂缝监测技术在井网调整中的应用 

马建林①王建江 克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司,834000 高炎王磊张海涛 新疆克拉玛依 新疆油田公司百口泉采油厂 摘 要为了检测准噶尔盆地西北缘玛北油田××井区××油藏超前注水对开发井压裂效果的影响,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5口井的监测。结果表明,由于超前注水,导致局部压力梯度的变化,导致压裂裂缝方向与预 测方向不匹配。因此,为了降低注水水窜的风险,对玛北地区××井区××组油藏开发井网进行了调整,以取得更好的开发效果。 关键词井下微地震裂缝监测井网调整应用玛北油田 

1应用背景 2井下微地震裂缝检测 玛北油田Z Z井区Z X组油藏位于准噶尔盆地 西北缘克一夏断阶带下盘,玛湖凹陷北斜坡。构造格 局为一南倾的平缓单斜,局部发育鼻状构造及低幅度 背斜。油藏类型为构造控制下的岩性油藏。 Z X组沉积相类型主要为水下扇扇中亚相,储层 岩性以灰色砂质不等粒小砾岩为主,孔隙组合主要为 粒间溶孔一界面缝一粒间残留孔,孔隙类型以次生溶 孑L为主,粘土矿物以伊蒙混层为主(46%)。油层孔隙 度为6.0%一14.23%,平均为8.14%,渗透率为0.36— 1763.4mD,平均为6.42mD,属微细喉道、低孔、特低 渗、非均质性较强的较差储集层。油藏原始地层压力 为57.30MPa,饱和压力为5.81MPa,地层压力系数为 1.59,属异常高压低饱和程度油藏。水平最大主应力 方向为N63.3。W。 该油藏自1994年上报探明储量,1997年开始开 发试验阶段,按300m井距五点法井网顺着最大主应 力方向部署并实施了1个开发试验井组和开发控制 井3口,因开发效果不理想,1998年7月后暂停开发部 署工作。2006年5月在1994年探明储量基础上套改 为已开发储量和未开发储量两部分。2011年3月,针 对开发储量区,以250m Z 433m五点注采井网顺着最 大主应力方向部署井位35口,开展下Z×组油藏超 前注水开发试验(图1)。 由于各采油井均需要压裂投产,为了检验超前注 水对压裂裂缝的影响及五点井网对超前注水的适应 性,2012年组织进行井下微地震裂缝检测试验,针对 试验结果,调整井网及注采方式,使开发方式更合理。 

井中微地震压裂监测技术在N 井中的研究与应用

井中微地震压裂监测技术在N 井中的研究与应用

摘要:微地震压裂监测就是用记录地震波的方法对压裂作业过程产生的微地震信号进行记录、分析和处理,监测压裂效果的一项技术。N 井微地震压裂监测项目采用斜井压裂,直井监测的方式进行施工,文章以N 井为例,分别从采集和处理解释技术方面,对微地震压裂监测技术进行了研究。

关键词:N 井;微地震压裂监测;处理解释1 采集技术研究1.1 采集工艺特点及设备要求。井中微地震压裂监测资料相对于地面地震具有一些特殊性[2]:(1)频率高,主要频率集中在100-1500HZ;(2)水力压裂产生的微地震事件能量微弱,且高频成分极易被衰减吸收;(3)实时性强,耗时长,通常需要连续记录。以上特点决定了对采集设备的如下要求:(1)多级数。采用多级数可以达到如下目的:多次覆盖,得到更多的地震数据;提高施工效率;减少井炮数量;节约工农费用。(2)三分量高灵敏度高带宽检波器。在井中条件下,特别对于压裂监测施工来说,无论井下震源产生的能量还是微地震事件产生的地震能量都是非常微弱的,并且频率非常高,要求井中使用的检波器具有相当高的灵敏度和测量带宽.(3)高采样率下的连续记录能力。由于压裂施工时间比较长,为了完整记录这段时间内发生的所有微地震事件,要求采集系统具有连续记录和实时数据传输的能力。(4)高可靠性。耐高温、高压,适应井下殊环境。

1.2 微地震压裂监测采集施工(1)下井记录射孔定位信号。作业完成后地面仪器到达监测井场就位,井下仪器检测合格后下井到指定层位并推靠好。

录制井下噪音。噪音合格后通知压裂井场的射孔队,在射孔开始前几分钟开始记录,直至射孔完成并得到良好的射孔记录。

现场对射孔记录进行处理以确定每一个检波器的方位。需要接收两次射孔信号对数据检验与校正。(2)压裂监测。N 井微地震压裂监测项目采用斜井压裂,直井监测的方式进行施工,在压裂作业开始前几分钟开始记录,仪器上将同时显示连续记录文件与事件记录文件,记录过程中密切监视仪器状态,压裂过程持续几个小时,在压裂结束后继续记录一段时间以保证不漏掉微地震事件。所得数据量视压裂规模大小与压裂持续时间长短而定。

电位法井间监测技术在压裂裂缝监测中的应用

石油地质与工程2011年3月PETROLEUMGEOLOGYANDENGINEERING第25卷第2期

文章编号:1673-8217(2011)02-0126-03

电位法井间监测技术在压裂裂缝监测中的应用

吴柏志1,李军2

(1.中国石油大学(北京)博士后流动站,北京昌平102249;2.中石化胜利油田分公司桩西采油厂)

摘要:考虑五号桩油田特低渗油藏的整体开发井网部署,有必要对压裂过程中裂缝大小和方位进行实时检测,为此,结合油藏及现场地面概况,引入并实施了电位法井间检测技术。详细阐述了该技术的测试原理、测试仪器系统、测试工艺及后期数据处理方法;电位法井间检测技术共在五号桩油田应用5井次,其中,桩74-14-12井的裂缝检测认为该井主要存在两条大裂缝,裂缝长度为97m和83m,方位为75和240,其中,一条裂缝伸向水井是导致该井压裂后高含水的原因,通过对应水井的停注控水,该井获得日增油3t的效果。电位法井间检测技术的应用为后期压裂效果分析和井网部署提供了重要依据,同时也进一步说明该技术的实用性及今后的推广前景。关键词:电位法;井间监测;压裂裂缝方位;五号桩油田中图分类号:TE357.14文献标识码:A

随着油田开发的不断深入,特低渗油藏已成为

油田产能接替和建设的重点。压裂作为特低渗油藏改造的主要手段,其压裂施工的成功率取决于是否

按设计要求完成施工,即压裂施工的符合率是否达

到要求。为优化压裂设计提供切实可信的基础参

数,提高油水井压裂施工成功率和有效率,2010年在五号桩油田开展压裂裂缝监测试验,截至目前在

桩74、桩59等块共应用5井次,对区块开发具有重

要的指导意义。

1测试原理

压裂施工中,如果所用的压裂液相对于地层为

一个良导体,即液体电阻率与地层介质的电阻率相

比差异较大时,利用被测井套管向地层供以高稳定

度的电流,这部分压裂液在地层中即可看作为一个

场源(图1),由于它的存在,原电场(未进行施工前

的地面电场)的分布形态发生变化,即大部分电流集

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