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。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)