阵列声波在工程压裂中的应用
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今年 2 月份 , 中国海油5 亿美元购买 了美 国切萨皮克能源公司在科罗拉多州和怀俄明州的奈厄布拉勒 . 7 河页岩项 目的3 . 股份。去年 l 月份 , 3% 3 1 中国海油 1 亿美元购买了切萨皮克能源公司在得州南部鹰滩项 目 8 中的三分之一股份 。 ( 李峻)
王海云 : 阵列声波在工程压裂 中的应用
缝 发 育 。 套 后 压 裂 改 造 后 的 X C成 果 显 示 MA 2 3. 0 9O 06 0—2 5.m井段 地层 各 向异性 较 强 , 为压 裂产 生 的垂 直或 高角度 裂缝 所造成 。分析 认 为射孔 后压 裂 改 造 造 成 的 垂 直 裂 缝 向 上 延 伸 较 短 至 23 . 06O m 处, 裂缝 向下延伸 至 2 5. 0 9 m处 , 0 裂缝延伸 高度为
图 1压 裂预 测 成 果 图
作 者简介 : 王海 云(9 1 , ,0 4 18 ~) 男 2 0 年毕业于成都理 工大学勘 查技 术与工程专业 , 科、 本 工程 师 现从事测 井资料解释 与研 究 rt  ̄- ’ ’ ’ ’ ‘ ’ ’ ’ 一
-
,
并 且往 往会 导 致施 工过 程 中上 下 邻近 水层 的 水 串, 响 产能 ; 文介 绍 了应 用 e rs处 理平 台的 影 本 Xpe s 压 力预 测程 序 , 以得 到 闭合 压 力梯度 、 裂压 力梯 度 、 可 破 闭合 压 力、 射孔 段 的最 小 闭合 压 力、 裂压 破
力, 这几个参数对压裂施工设计具有较 高的参考价值 , 在选择压裂井段 时, 就可以较好地考虑压裂 井段 上 、 围岩 的破 裂压 力 , 下 选择 合适 的压 裂压 力 , 既保 证 能较 好地 改造 油层 , 同时又不使 上 下地层 破 裂 。在 辽 河油 田实施 的几 口井 中, 裂 高度 以及破 裂 压 力预 测较 为准确 , 日后 压裂施 工 方案的 压 为
图1 所示 , 该井压裂施 工层段为 40 . 4 4 . 156 l49 _ m,
1 阵 列 声 波在 工 程压 裂 预 测 中 的应 用
应用 e pes 理平 台中 的压 力 预测 程序 , X rs处 同时 结合 岩 石 力 学参 数 和密 度 、 隙度 、 质 含量 , 孔 泥 我们 可 以得 到闭合 压力梯 度 和破裂压 力梯 度 、 闭合压 力 、 射 孔 施 工 段 的最 小 闭合 压力 、 破裂 压力 。这几 个 参
向异 性 , 过分 析 比较 各 向异性 就 可 以评价 压 裂 缝 通 的延伸 情况 。 压裂 效果 分 析 : 4 为 裸 眼井 X C处理 成 果 图 a MA
图 , 4 为 该 井 套 后 X C处 理 成 果 图 。该 井 在 图 b MA 23 . 24 . 0 78 0 30 — m井 段 油 层 射 孔 后 进 行 了地 层 压 裂 改 造 。两 图对 比可 以看 出 , 眼井 X C成果 图显 裸 MA
里
’ 一 ~ ” 。 … … …‘ …
裂
“
压裂施工提供需要的各压力参数 , 完善压裂施工方
一 .
案, 从而有力的保证储层的合理高效开发。
综 合信 息 ・
・
中 国 海 油 在 美 页 岩 油 气 产 量 将 达 4 0万 桶 0
PN B 讯 中国海洋石油有限公 司执行副总裁朱伟林 l 月2 表示, O 6日 中国海油在美 国的合资企业今年预 计将生产 30 0 万至40 0 万桶页岩油( ) 气
【 舒卫国 韩成, 1 】 、 交叉多 极阵列声波测井资料的地层各向异 性分析【, 外 J 国 测井 】 技术, 9, (: 5 1 91 63 . 9 4 )—
[ 王贵 清、 维志 、 2 1 邵 朱振 生等 , 交叉 多极 阵列 声波测 井Leabharlann 套 3 结 论 ,
管 的 用1 井 井中 应 Ⅱ测 技术,0,(1—9. , 2 7 1)9 1 0 32 4 6 :
量 , 过 比较两 次得 到 的地层各 向异性 结果 , 可 以 通 就
2 阵列声 波在 压 裂效 果 检 测 中 的应 用
地层 各 向异性基 本 原理 : 在周 向各 向异性 、 圆形 井 眼 中进 行偶 极 声 波测 井 , 测 的 四种 数据 分 别 是 所 两 种 同 向接 收 阵列 : X和 Y 两 种 交 叉 向接 受 阵 X Y; 列 : Y和 Y 其 中第 一 个 字 母 表 示 振 源 的振 动 方 X X( 向 , 二个 字母 表示 接 收器 的接 收方 向 ) 第 。快 、 慢两 个 主 挠 曲波 分 别 用 F P和 s 表 示 , 们 是 用 四种 偶 P 它 极 声 波 阵列 数 据 , 用 下 列 方 程 得 到 的 T o e , 使 hmsn
() 用压 裂效 果 检测 方 法 , 以进 行射 孔 、 2利 可 压 裂 后 的压 裂 效果 检测 , 直观 的获 知压 裂 裂缝 的 延伸 方 向及高 度 , 确 的评 价储层 的改造 情况 。 精 龛蜜奇 丐义
.
2. 3 m左右 , 0 压裂裂缝发育在在近东西向, 和最大水 平主应力方向基本一致 , 压裂改造效果 比较好。
几种原因, 分别为开 口垂直裂缝 、 水平方向地应力不 平 衡 以及 与井 眼呈一 定角度 的层 界 面。在各 向异性 地层 , 测 量 的快 横 波方 位 角指 示 裂缝 的走 向或 最 所 大水平 主应 力方 向。在射孔 压裂 井段 产生 的上 下延 伸 的垂 直 裂缝 , X AC 量 中会 表现 为 地层 的各 在 M 测
U 0 - ^ 刖 _ _ ■ 昌 - ●
数对压裂施工设计具有较高的参考价值 。有了这些 参数 , 在选 择压 裂井段 时 , 可 以较 好地 考虑设 这几 就
个参 数对 压裂施 工设计 具有较 高 的参考 价值 。有 了 这些 参数 , 在选择 压裂 井段 时 , 可 以较 好地考 虑设 就 计压 裂井 段上 、 围岩 的破裂 压力 , 下 选择 合适 的压裂 压 力及 保证 能 较好 地 改造 油层 , 同时又 不使 上下 地
制 定提供 有力保 障。同时 , 文还介 绍 了利用压裂前后 xMA 本 c测 井 , 分析压 裂前后施 工段 各向异 通过 性的差异 , 精确 的检测压裂效果 , 价射孔 、 评 压裂后 的裂缝延伸 高度、 方向以及储 层的改造效果。
关键 词: 压裂预 测 ; 裂压 力 ; 裂效果 检测 破 压
,
国 外 测 井 技 术
2 1 年 1 月 01 2
我们共预测 了五种压差 , 每步的压力差为 1 7 p 。 . M a 3
该 井 段 最 小 破 裂 压 力 为 6 . Mp , 均 破 裂 压 力 39 a平 7 7.2Mp ( 际施工 压 力 为 7 Mp , 图 2 , 增加 38 a 实 4 a如 )每
2 1 年第 6 01 期 总第 16 8 期
国 外 测 井 技 术
W 0RL W EL L D L OGGI T CHNOL Y NG E OG
De . c201 l
T tl1 6 6 oa 8 3
・
综合 应 用 ・
阵列声 波在工程压裂 中的应 用
王 海云
中油长城钻探 测 井公 司
声 波测 井 技术 能有效 解 决 这个 问题 。在 裸 眼井 中 ,
使 用交叉 偶极 子测井 技术 能够 有效 测量裂 缝 引起 的 各 向异 性 。 同样 , 套管 和与 地层 胶 结好 的套 管 井 在
图 2 施 工 压 力 曲 线
中应 用 此 技术 , 能够 评价 地 层 的各 向异性 。分 别 对 裸 眼井 、 射孔 及 压裂 后 的套 管井 进行 两 次 X C测 MA
18 ;ih ,9 4 C e g C e g19 ) 9 8 Sn a 19 ; h n 和 h n , 5 : 9
有效 的检查 评价 射孔 压裂 的效果 。 在有效 评价 压裂 效果 之前 我们先 分析 一下 各 向 异性 产 生 的原 因。一 般来 说 , 向异性 产 生有 以下 各
一
个 压力差 值压 裂缝 就会 相应 的扩 展 。当压力 差增
加到第五步时 , 裂缝上部延伸到4 9m 下部延伸到 08 , 4 5m 12 。施工单位要掌握好压力的选择 , 把握好压 裂高度 ( 即裂缝延伸长度 )否则会把上下邻近的水 , 层压开引起 串槽 。压开后要依据本段的最小闭合压 力 为 6 . Mp 的力 来 加支 撑 剂 , 38 a 3 以免 压裂 缝 闭合 而
)C E( s0o{ ( Y(+io ) _O a ̄) i e 6 Y) Xt s m S t n sX t ) n + + ]
P)s )s o {y) f+0 酬 f (=i嘶 一i o 6 (+ )c2 ) f n n s f Y ] 6
式 中 0是 X轴 方 向 与快 横 波 方 位 之 间 的夹 角
层破 裂 。
阵列 声 波测 井 引进 十 几 年来 , 些 常 规方 法 如 一 岩石 力 学参 数 计算 、 斯通 利 波识 别 裂缝 有 效性 等 已
经 取 得 了较 好 的使 用 效果 , 将 阵列声 波 成果 应用 但 于工程 方 面仍然 还是 空 白。 国内很多 油 田基 本都是
( 如图 3 所示 ) 。在周 向各 向异性地层 中, 使用下列
s 2[ (一 y) c 2[ (+ ) o i o x, y( 一o O Y) . x ) f s X t 】 ] =
示 23 05—26 m井段 地 层 各 向异 性 弱 , 层 没 有裂 01 地
2 1 年第 6 01 期
低 孔 低 渗储 层 , 了改善 储层 的物性 就 得进 行 压裂 为
施工 , 但具体实施多大的压力进行施工 , 一般都是在 施 工 后 才 能知 道 , 能提 前 预测 。利 用 压裂 预 测技 不 术 就 可 提前 做好 压 裂施 工 方 案 , 预测 施 工段 破 裂所
需 压力 值 以及 压裂 高度 等 。同时 可 以利 用压 裂效果 检测 技 术进行 压 裂后 的效果 检测 , 价射 孔 、 裂后 评 压 的裂 缝延 伸 高度和 方 向以及储层 的改 造情况 。
摘 要: 随着油田勘探 、 开发程度的提 高, 开发逐步转向物性差的储层 , 勘探 这样的储层一般具有低 孔低渗的特性 , 如果不进行压裂施 工改造很难得到具有经济价值的产能。而以往的压裂施工往往 是 在施 工后 才能知道 采 用 多大的施 工压 力才能 压开施 工 井段 , 能提 前做 好压 裂施 工方案 的设计 , 不
影 响 产能 。
图 3 交叉 偶 极 声 波 测 井 原 理 示 意 图
表 达式得 到 的 (i Ca i,93 : L和 rmp 19 ) n
各 向异性是用快慢横波慢度之差来度量 的, 可
以用以下式来定义 :各向异 眭
:—
x 0 % 10
s+ 2 ls
其 中 s 快横 波 ,2 1 s 慢横 波 , =ls Ass—2 在 套管井 中评 价水 力压 裂裂缝 是交 叉偶极 子 测 井 技术 一个 既有效 又经 济 的应 用 。一般水 力压 裂 是 在 完井后 进行 的 , 套管 壁 的射孔加 压 , 对 能有效 地 产 生 力压 裂 裂缝 。然 而 由于 套管 的存 在 , 检查 评 价 压 裂 效果 是 困难 的 , 同时 很难 评 价 和探 测水 力 压 裂 裂 缝 的垂直 延伸 长度 和方位 。而使用 交叉偶 极子 阵 列
王海云 : 阵列声波在工程压裂 中的应用
缝 发 育 。 套 后 压 裂 改 造 后 的 X C成 果 显 示 MA 2 3. 0 9O 06 0—2 5.m井段 地层 各 向异性 较 强 , 为压 裂产 生 的垂 直或 高角度 裂缝 所造成 。分析 认 为射孔 后压 裂 改 造 造 成 的 垂 直 裂 缝 向 上 延 伸 较 短 至 23 . 06O m 处, 裂缝 向下延伸 至 2 5. 0 9 m处 , 0 裂缝延伸 高度为
图 1压 裂预 测 成 果 图
作 者简介 : 王海 云(9 1 , ,0 4 18 ~) 男 2 0 年毕业于成都理 工大学勘 查技 术与工程专业 , 科、 本 工程 师 现从事测 井资料解释 与研 究 rt  ̄- ’ ’ ’ ’ ‘ ’ ’ ’ 一
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并 且往 往会 导 致施 工过 程 中上 下 邻近 水层 的 水 串, 响 产能 ; 文介 绍 了应 用 e rs处 理平 台的 影 本 Xpe s 压 力预 测程 序 , 以得 到 闭合 压 力梯度 、 裂压 力梯 度 、 可 破 闭合 压 力、 射孔 段 的最 小 闭合 压 力、 裂压 破
力, 这几个参数对压裂施工设计具有较 高的参考价值 , 在选择压裂井段 时, 就可以较好地考虑压裂 井段 上 、 围岩 的破 裂压 力 , 下 选择 合适 的压 裂压 力 , 既保 证 能较 好地 改造 油层 , 同时又不使 上 下地层 破 裂 。在 辽 河油 田实施 的几 口井 中, 裂 高度 以及破 裂 压 力预 测较 为准确 , 日后 压裂施 工 方案的 压 为
图1 所示 , 该井压裂施 工层段为 40 . 4 4 . 156 l49 _ m,
1 阵 列 声 波在 工 程压 裂 预 测 中 的应 用
应用 e pes 理平 台中 的压 力 预测 程序 , X rs处 同时 结合 岩 石 力 学参 数 和密 度 、 隙度 、 质 含量 , 孔 泥 我们 可 以得 到闭合 压力梯 度 和破裂压 力梯 度 、 闭合压 力 、 射 孔 施 工 段 的最 小 闭合 压力 、 破裂 压力 。这几 个 参
向异 性 , 过分 析 比较 各 向异性 就 可 以评价 压 裂 缝 通 的延伸 情况 。 压裂 效果 分 析 : 4 为 裸 眼井 X C处理 成 果 图 a MA
图 , 4 为 该 井 套 后 X C处 理 成 果 图 。该 井 在 图 b MA 23 . 24 . 0 78 0 30 — m井 段 油 层 射 孔 后 进 行 了地 层 压 裂 改 造 。两 图对 比可 以看 出 , 眼井 X C成果 图显 裸 MA
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压裂施工提供需要的各压力参数 , 完善压裂施工方
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案, 从而有力的保证储层的合理高效开发。
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中 国 海 油 在 美 页 岩 油 气 产 量 将 达 4 0万 桶 0
PN B 讯 中国海洋石油有限公 司执行副总裁朱伟林 l 月2 表示, O 6日 中国海油在美 国的合资企业今年预 计将生产 30 0 万至40 0 万桶页岩油( ) 气
【 舒卫国 韩成, 1 】 、 交叉多 极阵列声波测井资料的地层各向异 性分析【, 外 J 国 测井 】 技术, 9, (: 5 1 91 63 . 9 4 )—
[ 王贵 清、 维志 、 2 1 邵 朱振 生等 , 交叉 多极 阵列 声波测 井Leabharlann 套 3 结 论 ,
管 的 用1 井 井中 应 Ⅱ测 技术,0,(1—9. , 2 7 1)9 1 0 32 4 6 :
量 , 过 比较两 次得 到 的地层各 向异性 结果 , 可 以 通 就
2 阵列声 波在 压 裂效 果 检 测 中 的应 用
地层 各 向异性基 本 原理 : 在周 向各 向异性 、 圆形 井 眼 中进 行偶 极 声 波测 井 , 测 的 四种 数据 分 别 是 所 两 种 同 向接 收 阵列 : X和 Y 两 种 交 叉 向接 受 阵 X Y; 列 : Y和 Y 其 中第 一 个 字 母 表 示 振 源 的振 动 方 X X( 向 , 二个 字母 表示 接 收器 的接 收方 向 ) 第 。快 、 慢两 个 主 挠 曲波 分 别 用 F P和 s 表 示 , 们 是 用 四种 偶 P 它 极 声 波 阵列 数 据 , 用 下 列 方 程 得 到 的 T o e , 使 hmsn
() 用压 裂效 果 检测 方 法 , 以进 行射 孔 、 2利 可 压 裂 后 的压 裂 效果 检测 , 直观 的获 知压 裂 裂缝 的 延伸 方 向及高 度 , 确 的评 价储层 的改造 情况 。 精 龛蜜奇 丐义
.
2. 3 m左右 , 0 压裂裂缝发育在在近东西向, 和最大水 平主应力方向基本一致 , 压裂改造效果 比较好。
几种原因, 分别为开 口垂直裂缝 、 水平方向地应力不 平 衡 以及 与井 眼呈一 定角度 的层 界 面。在各 向异性 地层 , 测 量 的快 横 波方 位 角指 示 裂缝 的走 向或 最 所 大水平 主应 力方 向。在射孔 压裂 井段 产生 的上 下延 伸 的垂 直 裂缝 , X AC 量 中会 表现 为 地层 的各 在 M 测
U 0 - ^ 刖 _ _ ■ 昌 - ●
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个参 数对 压裂施 工设计 具有较 高 的参考 价值 。有 了 这些 参数 , 在选择 压裂 井段 时 , 可 以较 好地考 虑设 就 计压 裂井 段上 、 围岩 的破裂 压力 , 下 选择 合适 的压裂 压 力及 保证 能 较好 地 改造 油层 , 同时又 不使 上下 地
制 定提供 有力保 障。同时 , 文还介 绍 了利用压裂前后 xMA 本 c测 井 , 分析压 裂前后施 工段 各向异 通过 性的差异 , 精确 的检测压裂效果 , 价射孔 、 评 压裂后 的裂缝延伸 高度、 方向以及储 层的改造效果。
关键 词: 压裂预 测 ; 裂压 力 ; 裂效果 检测 破 压
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国 外 测 井 技 术
2 1 年 1 月 01 2
我们共预测 了五种压差 , 每步的压力差为 1 7 p 。 . M a 3
该 井 段 最 小 破 裂 压 力 为 6 . Mp , 均 破 裂 压 力 39 a平 7 7.2Mp ( 际施工 压 力 为 7 Mp , 图 2 , 增加 38 a 实 4 a如 )每
2 1 年第 6 01 期 总第 16 8 期
国 外 测 井 技 术
W 0RL W EL L D L OGGI T CHNOL Y NG E OG
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综合 应 用 ・
阵列声 波在工程压裂 中的应 用
王 海云
中油长城钻探 测 井公 司
声 波测 井 技术 能有效 解 决 这个 问题 。在 裸 眼井 中 ,
使 用交叉 偶极 子测井 技术 能够 有效 测量裂 缝 引起 的 各 向异 性 。 同样 , 套管 和与 地层 胶 结好 的套 管 井 在
图 2 施 工 压 力 曲 线
中应 用 此 技术 , 能够 评价 地 层 的各 向异性 。分 别 对 裸 眼井 、 射孔 及 压裂 后 的套 管井 进行 两 次 X C测 MA
18 ;ih ,9 4 C e g C e g19 ) 9 8 Sn a 19 ; h n 和 h n , 5 : 9
有效 的检查 评价 射孔 压裂 的效果 。 在有效 评价 压裂 效果 之前 我们先 分析 一下 各 向 异性 产 生 的原 因。一 般来 说 , 向异性 产 生有 以下 各
一
个 压力差 值压 裂缝 就会 相应 的扩 展 。当压力 差增
加到第五步时 , 裂缝上部延伸到4 9m 下部延伸到 08 , 4 5m 12 。施工单位要掌握好压力的选择 , 把握好压 裂高度 ( 即裂缝延伸长度 )否则会把上下邻近的水 , 层压开引起 串槽 。压开后要依据本段的最小闭合压 力 为 6 . Mp 的力 来 加支 撑 剂 , 38 a 3 以免 压裂 缝 闭合 而
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式 中 0是 X轴 方 向 与快 横 波 方 位 之 间 的夹 角
层破 裂 。
阵列 声 波测 井 引进 十 几 年来 , 些 常 规方 法 如 一 岩石 力 学参 数 计算 、 斯通 利 波识 别 裂缝 有 效性 等 已
经 取 得 了较 好 的使 用 效果 , 将 阵列声 波 成果 应用 但 于工程 方 面仍然 还是 空 白。 国内很多 油 田基 本都是
( 如图 3 所示 ) 。在周 向各 向异性地层 中, 使用下列
s 2[ (一 y) c 2[ (+ ) o i o x, y( 一o O Y) . x ) f s X t 】 ] =
示 23 05—26 m井段 地 层 各 向异 性 弱 , 层 没 有裂 01 地
2 1 年第 6 01 期
低 孔 低 渗储 层 , 了改善 储层 的物性 就 得进 行 压裂 为
施工 , 但具体实施多大的压力进行施工 , 一般都是在 施 工 后 才 能知 道 , 能提 前 预测 。利 用 压裂 预 测技 不 术 就 可 提前 做好 压 裂施 工 方 案 , 预测 施 工段 破 裂所
需 压力 值 以及 压裂 高度 等 。同时 可 以利 用压 裂效果 检测 技 术进行 压 裂后 的效果 检测 , 价射 孔 、 裂后 评 压 的裂 缝延 伸 高度和 方 向以及储层 的改 造情况 。
摘 要: 随着油田勘探 、 开发程度的提 高, 开发逐步转向物性差的储层 , 勘探 这样的储层一般具有低 孔低渗的特性 , 如果不进行压裂施 工改造很难得到具有经济价值的产能。而以往的压裂施工往往 是 在施 工后 才能知道 采 用 多大的施 工压 力才能 压开施 工 井段 , 能提 前做 好压 裂施 工方案 的设计 , 不
影 响 产能 。
图 3 交叉 偶 极 声 波 测 井 原 理 示 意 图
表 达式得 到 的 (i Ca i,93 : L和 rmp 19 ) n
各 向异性是用快慢横波慢度之差来度量 的, 可
以用以下式来定义 :各向异 眭
:—
x 0 % 10
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其 中 s 快横 波 ,2 1 s 慢横 波 , =ls Ass—2 在 套管井 中评 价水 力压 裂裂缝 是交 叉偶极 子 测 井 技术 一个 既有效 又经 济 的应 用 。一般水 力压 裂 是 在 完井后 进行 的 , 套管 壁 的射孔加 压 , 对 能有效 地 产 生 力压 裂 裂缝 。然 而 由于 套管 的存 在 , 检查 评 价 压 裂 效果 是 困难 的 , 同时 很难 评 价 和探 测水 力 压 裂 裂 缝 的垂直 延伸 长度 和方位 。而使用 交叉偶 极子 阵 列