微震压裂监测— 一种新的非常规油气藏勘探技术

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1、微震压裂监测—一种新的非常规油气藏勘探技术（作者：王大兴蔡克汉）美国IHS公司是为全球能源客户(石油、天然气、煤炭、电力、核能、可再生能源和清洁能源等企业)提供能源信息分析、研究和预测等业务的技术服务公司，其Kingdom勘探开发决策系统的KingdomVuPAK微震监测分析Microseismic软件中的微震解释与可视化功能可以帮助我们更好的解释断层和裂缝、测量压裂生产等活动影响的区域范围、确定区域断裂和裂隙方向等，利用微震监测功能可以提高非常规油气藏的产能。岩石破裂会伴随产生强度较弱的地震波，称为“微地震”。微地震事件发生

2、在裂隙之类的断面上。通常情况下这些断裂面是稳定的。然而，当原来的应力受到生产活动干扰时，岩石中原来存在的或新产生的裂缝周围地区就会出现应力集中、应变能增高；当外力增加到一定程度时，原有裂缝的缺陷地区就会发生微观屈服或变形、裂缝扩展，从而使应力松弛，储藏能量的一部分以弹性波（声波）的形式释放出来产生小的地震，即所谓微地震。微地震监测技术就是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动之影响、效果及地下状态的地球物理技术。微地震压裂监测技术是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。该项技术通过在邻井中的检

3、波器来监测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生长的几何形状和空间展布。它能实时提供压裂施工产生裂隙的高度、长度和方位角，利用这些信息可以优化压裂设计、优化井网或其他油田开发措施，从而提高采收率。油气藏勘探新技术-微地震压裂检测一、前言中国低渗透油气资源十分丰富，随着我国低渗透油气开发技术的不断突破，未来几年必将形成一定的油气开发规模。因此，对已开发的低渗透油气田如何进一步提高开发效益，对于石油工业的发展有着十分重要的意义。区块整体压裂改造技术作为低渗透油田高效开采的有效方法，在各个低渗透油田被广泛采用。因此必

4、须对区块整体压裂改造技术进行系统研究，以期对不同类型的低渗透油藏提出相应的开发模式，以提高开采效益与开发水平。低渗透油田的水力裂缝特征决定了井网的部署、射孔的方位、压裂设计的优化等，对于储层改造起着指导性作用，直接影响着油田开发的好坏。但是目前常用的各种测试方法由于受地貌条件、井斜及仪器位置的限制，使得测试结果可信度低。因此采用目前国际上最先进的井下微地震裂缝测试技术对压裂过程中水力裂缝的特征进行监测与描述，对于提高裂缝测试水平、促进压裂工艺及开发技术进步意义重大。微地震压裂检测技术作为一项重要的低渗透油气藏勘探新技术，全面了

5、解和掌握其技术特点、技术关键、应用方法、技术实用性及其发展方向，必将对我国低渗透油气藏勘探开发起到重要的推进作用。　　微地震检测技术作为2010年世界十大石油科学技术进展之一，最早于20世纪80年代提出，90年代逐渐开始在其它行业应用。2006年，威德福公司推出FracMap微地震压裂检测技术，首次在油气勘探领域实现商业化应用。微地震检测技术在油气藏勘探开发方面的主要应用包括储层压裂监测、油藏动态监测等，可缩短和降低储层监测的周期与费用。目前CGGVeritas、斯伦贝谢、贝克休斯、道达尔、哈里伯顿等多家公司推出微地震技术服务

6、。道达尔公司在中东和南美分别进行了注蒸汽微地震监测研究。一些技术服务公司如美国IHS公司在其Kingdom综合勘探决策系统集成了对微地震数据的解释功能，Kingdom为地学科学家和工程师提供微地震数据可视化解释功能，可以及时指导压裂工程，适时调整压裂参数;对压裂范围、裂缝发育方向和大小进行追踪定位，客观评价压裂工程的效果，对油气田下一步生产开发提供有效的指导。二、微地震技术原理及特点井中微地震技术原理起源于天然地震的监测。微地震事件通常发生在裂隙之类的断面上。通常情况下这些断裂面是稳定的，当原来的应力受到生产活动干扰时,岩石中

7、原来存在的或新产生的裂缝周围地区就会出现应力集中、应变能增高；当外力增加到一定程度时，原有裂缝的缺陷地区就会发生微观屈服或变形、裂缝扩展，从而使应力松弛，储藏能量的一部分以弹性波（声波）的形式向外辐射弹性波地震能量，包括压缩波和剪切波，类似于地震勘探中的震源，但其频率相当高，其频率通常从200Hz到2000Hz左右的范围内变化。这些释放出来产生小的地震，即所谓微地震，其信号被位于压裂井旁的井中检波器所接收，将接收到的信号进行资料处理，反推出震源的空间位置，这个震源位置就代表了裂缝的位置。微地震监测技术就是通过观测、分析生产活动

8、中所产生的微小地震事件来监测生产活动之影响、效果及地下状态的地球物理技术。微地震压裂监测技术是近年来在低渗透油气藏压裂改造领域中的一项重要新技术。该项技术通过在邻井中的检波器来监测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生长的几何形状和空间展布。它能实时提供压裂施