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
3.页岩油水平井体积压裂及微地震监测技术实践
4.地面微地震监测技术在页岩油水平井压裂效果评价中的应用--以松页油2HF井为例
5.基于井
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。
水力压裂微地震监测技术国内外现状_赵争光
概念
岩石破裂声发射实验（据Bohnhoff et al, 2010）
2016/10/28
美国内华达州火山灰凝灰岩矿井试验中水力裂 缝因天然裂缝发生偏移（据Fisher，2011）
微地震监测原理
各种监测方式对比
2016/10/28
微地震监测原理
水力压裂微地震监测
地面监测
• 星形排列（FracStar） • Patch Array • 标准网格 • 台站式
微地震监测原理
国内地面主要监测方式
左图：Spectraseis地面台站式监测观测系统 下图：其中一条测线剖面微震事件（5-90Hz滤波） （Birkelo et al., 2012）
采集参数
• 200个三分量检波器 • 间距：250m • 覆盖面积：11km2 • 高灵敏度：1500V/m/s • 带宽：0.025-100Hz
是目前压裂施工过程中应用最广泛的一项监 测技术。该项技术利用了对储层进行水力压 裂的过程中会诱发大量微弱地震，通过接收 这些微地震信号并进行震源作图，可得到裂 缝的方位、长度、高度及缝型等参数。
2016/10/28
微地震监测示意图（MicroSeismic Inc., 2014）
概念
微地震监测原理
水力压裂微地震监测技术 国内外现状
赵争光
Zhengguang Zhao
Centre for Geoscience Computing School of Earth Sciences
zhengguang.zhao@.au
October, 2016
汇报提纲
一 微地震监测原理 二 微震技术发展历程
内涵
震源机制反演
速度建模
滤波降噪 震相拾取
水力压裂微地震裂缝监测技术及其应用
水力压裂微地震裂缝监测技术及其应用发布时间：2022-07-20T06:00:18.770Z 来源：《科学与技术》2022年30卷第5期第3月作者：杨慧慧[导读] 微震监测技术是一种通过观测微震事件来监测生产活动的地球物理技术。
该技术通过分析计算裂缝网络杨慧慧宁夏回族自治区地震局宁夏银川市 750001摘要：微震监测技术是一种通过观测微震事件来监测生产活动的地球物理技术。
该技术通过分析计算裂缝网络的几何特征，即方位、长度、高度等信息，实时评价压裂效果，了解压裂增产过程中的人工压裂情况，从而指导下一步压裂方案的优化，达到提高采收率的目的。
该技术的理论基础是声发射、莫尔-库仑理论和断裂力学准则。
与常规地震勘探技术相比，微地震监测技术的不同之处在于它要求震源的位置、时间和震级。
关键词：水力压裂；渗透率；裂缝监测：微地震；低渗透油藏；一、原理及数据处理1．原理。
水力压裂是向储层注入高黏度的高压流体．并配以适当比例的砂子和化学物质，使储层岩石形成裂缝，从而顺利开采储层中的油气。
水力压裂时．大量高黏度、高压流体被注入储层，使孔隙流体压力迅速提高。
高孔隙压力以剪切破裂和张性破裂2种方式引起岩石破坏：当高孔隙流体压入储层时，高孔隙流体压力使有效围应力降低，导致剪切裂缝产生；当孔隙流体压力超过最小围应力和整个岩石抗张强度之和时．岩石会形成张性裂缝。
水力压裂形成裂缝可看成是声发射事件。
岩石破裂会发出地震波．储存在岩石中的能量以波的形式释放出来，即诱发微地震。
根据摩尔．库仑准则，水力压裂或高压注水时，由于地层压力升高，沿着进水边缘会发生微地震。
这种地震波能量包括纵波和横波，类似于地震勘探中的震源，但其频率相当高，在100～2 000 Hz范围内变化，能量相当于一2~_5级地震。
其波形特征与储层、地层剖面有关，也与注水和压裂的过程及参数有关。
绝大多数微地震发生在注水过程中．当地层受到的压力大于历史上承受的最高压力时．微震开始明显发生；注水压力越高，微震发生率越高，注入流体量越大，微震发震次数就越多。
微地震裂缝监测技术在油水井压裂和注岁评价中的应用
的信号通过前放 、无线发射机 ，将采集的信号发射 出去 ，在通过接收机将信号拾取 ，送入水力压裂 （ 高压注水 ）裂缝监测仪 进行滤波 、放 大、鉴别 、 事件形成及时差处理 ， 再经主机与计算机的串行通 讯 ，实 时显示 监测 结果 。 设 距 水 力 压 裂 （ 压 注 水 ） 最 近 的监 测 井 为 高 井
０ Ⅱ
波 ，并且衰减的幅度非常小 ，是理想 的波导管 ，所 以安置在待水力压裂 （ 高压注水 ）井 的邻井井 口处 的传感器便能直接接收从被压裂井压开地层发出的 破裂信号 。油 田施工现 场 ，在水力压裂 （ 高压 注 水 ）施工井附近 的 ３ 口井的井 口下部套管上 ，布上
０ ｈ
。
一
罐 ＼Ｚ Ｃ ９
２
。
５ 。
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。
图 ６ Ｃ ０４井 以前 动 态 分 析 结 果 及 第 一 次 监 测 结 果 ２４
压 力 为 ９ Ｍ ａ时 ， 流 向 四 周 扩 散 ， 量 为 ． Ｐ ８ 水 排 ７ — ３ ｍ／， 力 为 ９８ １． ａ ， 流 主要 向北 一 ０ １０ 压 ｄ ． ３ — １ ＭＰ 时 水
南 方 向扩 散 ； 当排 量 增 加 到 １０ １０ Ｓ 时 ， 力 为 ３ —９ ｍ／ ｄ 压
。
ｓ
。
ｓ
；
★
。孵
１． １． Ｐ ， １ — １ Ｍ ａ水流聚集在注水井周 围， ３ ９ 并在注水井
鬃 ；
附近 张 开 了两 条 裂缝 ， 一条 为北 一 南走 向 的裂缝 ， 一 条 为 西 北 一 南 走 向 的 裂 缝 ； 排 量 增 加 到 东 当
ｓ（ ２
＋毛２
ｔ 一 一 ＊ 一 一一一 …
微地震监测技术提高水驱效果的评价
１ 监 测 原 理
根据岩 层破裂 形成 机理 ，无论 压 裂还是 注水 都
前 缘 、注入水 的波 及范 围和 波及 面积 、优势 注水方
向 、区块 的注水波 及 区等资料 及相 关 图件 。
会诱发 微地 震 ，都 将产 生一 系列 向 四周 传播 的微 震
波 ， 可 以 根 据 不 同 监 测 分 站 接 收 到 微 震 波 的 到 时差
３ 现 场 应 用
２０ 年 １ ０９ ２月 ，发 现 七 ６ ３ — ８井 井 口压 力 为 １ ５
来 确定 微震 震 源 位 置 ，进 而计 算 出 注 水 波 及 区 面 积 、水 驱 前 缘 、注 入 水 波 及 范 围、优 势 注 水 方 向
ｍＰ ，出注入 水 ，初 步 怀 疑 油 水 井 串 。２ １ ａ ０ ０年 ３ 月 ２ ５日，对七 ６ ９井 、七 新 ６ ７井 ２口一 线 —３ —３ 水 井进 行微 地震 水驱前 缘监 测 。
摘 要 ：无论 压 裂还是 注水都会 诱 发微地 震 ，都将 产 生一 系列 向四周传播 的微 震 波 ，可以根据 不 同监 测 分站接 收到微 震 波的到 时差 来确 定微震 震 源位置 ，进 而计算 出注水波及 区面积 、水驱前 缘 、注入 水波及 范 围及优 势注水 方 向等 。通 过微 地 震 水驱 前 缘监 测 ，能够 揭 示 注水 平 面 、层 间、
油 气 田地 面 工 程 第 ２ 卷 第 １ ９ １期 （ ０ ０ １ ） ２ １ ． １
３ ５
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ６ ６ ９ ． ０ ０ １ ． １ ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ — ８ ６ ２ １ ． ０ ７ １
微地 震监测技术提高水驱效果 的评价
用微地震技术评价姬塬油田体积压裂的效果
用微地震技术评价姬塬油田体积压裂的效果王纳申;张译丹;黄家旋;徐铠炯【摘要】Micro-seismic monitoring technology is an important means to evaluate the fracturing effect of low permeability reservoir and to guide the development of fine water injection in oil reservoir.Through the observation and analysis of micro-seismic events produced by fracturing,the location,size,flow conductivity,geometric shape and local fracture distribution regularity of fractures can be obtained.Wangpanshan Chang 8 reservoir of the Jiyuan oilfield is characterized by low porosity,low permeability and low voltage,and hence production will decrease soon after the conventional fracturing production is conducted for a period.In recent years researchers have carried out mixed water volume fracturing and implemented the micro-seismic monitoring.The monitoring of Lu 58-54 well mixed water volume fracturing results shows that the long slit produced is up to 315.97 m,the seam width is 104 m,the fracture height is about 58 m,the affected volume is about 24.48 million m3,and the direction is NE 19.5°.The fracturing has caused the reservoir layer cracks to open and drainage radius to increase,thus increasing the amount of single well production.The effect is very obvious,and the results obtained by the authors lay a solid foundation for further fine development of the reservoir.%微地震监测技术是对低渗透储层压裂效果评价和指导油藏精细注水开发的重要手段.通过观测、分析由压裂产生的微小地震事件,能够获取压裂裂缝的位置、大小、导流能力、几何形态及局部裂缝分布规律等诸多信息.姬塬油田王盘山长8油藏具有低孔、低渗、低压特征,常规压裂生产一段时间后减产很快;近年来开展了混合水体积压裂并实施了微地震监测.芦58-54井监测混合水体积压裂结果显示:产生的缝长达到315.97m,缝宽104m,缝高约58 m,影响体积约244.8万m3,方位北偏东19.5°;压裂使储层裂缝开启,泄油半径增大,单井产油量增加,效果非常明显.为该油藏进一步精细开发打下了坚实基础.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2017(041)001【总页数】6页(P165-170)【关键词】微地震监测技术;混合水体积压裂;姬塬油田;压裂缝几何特征【作者】王纳申;张译丹;黄家旋;徐铠炯【作者单位】西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065;西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】P631.4微地震监测是以声发射学和地震学原理为基础，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。
压裂效果地震监测技术研究(“压裂”文档)共134张
在处理微震数据时，首先应该对不同的波形进行波场分离，使P波 和SV波分离归位，得到完整的P波和SV波地震记录，为进一步的多 波处理及参数提取奠定扎实的基础。
基于F-K域的波场分离
基于F-K域的波场分离的方法就是基于F-K域多波变速波场分离， 同时考虑了地震波的视速度，偏振特性及传播速度变化根据描述 这二者关系的波场分离矩阵，在F-K域变换过程中进行分量分解可 以实现有效波场分离。
备注
1、短套管位置：(1)2412.77-2417.82m (2)2592.73-2597.74m 2、固井质量：合格
2008.11.14 5.15m
下深 m
1674.93 2695.02 2683.79m
地面记录系统
地面记录系统： HDSeis GeoRes Imagine
采样率： 监测方式：连续监测、事件触发 数据格式：SEG-2 记录长度：3s（连续监测数据）、（触发事件数据） 监测窗口：256ms
其特点是：在三分量检波器记录上，每个分量上P波和S波 成对出现，并且三个分量上的P波波至时间和S波波至时间分别相
同。
取得的成果及创新点
P 波 S 波
取得的成果及创新点
导套管波折当射微波震震源和观测点都位于低微速震波反导射波层（裂缝带） 时便可形成并记录到导波。它是微震能量被封闭在裂缝带内 传播时形成的
与传播路径方向(ΦR)的差值就是检波器的方位校正量(ΦΔ)。 ΦΔ= ΦS – ΦR
对微震初至进行极化分析以后，再利用检波器的方位校正量 进行校正，就能确定出震源的真实方位角。
极化分析
极化分析的基本思想 寻找一定时窗内的质点位移矢量的最佳拟合直线。如时窗内的波形被
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引言自从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形态，是提高压裂处理效果的基础。
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，被应用于油田现场服务，其结果的准确性被国内外广大油田工作者所认同。
1 井下微地震裂缝监测技术1.1 基本原理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”，微地震辐射出弹性波的频率相当高，一般处在声波的频率范围内。
这些弹性波信号可以用精密的传感器在施工井和邻井探测，并通过数据处理分析出有关震源的信息。
目前在施工井中接收信息的技术尚在进一步发展之中，而邻井监测技术已经发展成熟。
在压裂过程中，随着微地震在时间和空间上的产生，裂缝测试结果连续不断地更新，形成了一个裂缝延伸的“动态演示图”，该图得到裂缝方位和长度的平面视图，可直接得到裂缝的顶部和底部深度、裂缝两翼的长度以及裂缝的扩展方位。
施工井和观测井位于同一井区（图1），距离在有效监测距离之内。
压裂井压裂施工过程中，微地震信号通过地层传播，接收器接收微地震信号并传到地面监控处理设备。
在使用微地震裂缝监测技术过程中，施工井与观察井的距离在不同岩层各不相同（表1）。
微地震检测技术简介
微地震监测技术及应用随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发，压裂技术在储层改造中起着举足轻重的作用，而微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。
根据微地震监测处理高精度地反演微震位置，从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域，对压裂施工效果进行跟踪及评判，同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。
第一节微地震监测技术原理与发展微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,其基础是声发射学和地震学。
与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务。
微地震是一种小型的地震（mine tremor or microseismic）。
在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动，常常是不可避免的现象。
由开采诱发的地震活动，通常定义为，在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件。
开采坑道周围的总的应力状态。
是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。
一、技术背景岩爆是岩石猛烈的破裂，造成开采坑道的破坏，只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。
对地下开采诱发的地震活动性的研究表明，矿震不一定全都发生在开采的地点，且不同地区的最大震级也不相同，但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。
每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件，只有几个是岩爆。
在由开采引起的地震事件的大的系列里，岩爆只是其中很小的一个分支。
对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性，但应用到实际生产中必须区别对待。
二、微地震技术的发展基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。
近几年来，国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金，积极开展该技术的应用与研究工作，广泛用于油气勘探开发工作。
2011年，东方物探公司投入专项资金，积极开展压裂微地震监测技术研究，压裂微地震监测技术水平得到快速提升。
基于微地震的陆相页岩气压裂效果分析
科研与教育1742021年第2期马蒙蒙（新疆油田公司红山油田分公司，新疆 克拉玛依 830046）摘 要：压裂是贞岩气开发过程中应用最为广泛的增产方式之一，特别是在新井试气、老区气井挖潜和单井增产方面发挥着重要作用。
文章首先对页岩油进行概述，随后提出了陆相页岩的开发难点，最后针对基于微地震的陆相页岩气压裂效果分析提出建议，仅供参考。
关键词：微地震；陆相页岩气；压裂效果中图分类号：TE377；P631.4 文献标志码：A 文章编号：2096-3092（2021）02-0174-03基于微地震的陆相页岩气压裂效果分析陆相页岩气黏土含量高的地层，地层破裂能量弱。
压裂形成的裂缝主方向主要受区域最大主应力的影响，沿最大主应力的方向扩展；当水平段裂缝不发育，脆性特征为影响压裂效果的主控因素；地质特征非均质性直接影响压裂效果；井位部署应考虑地质特征的影响，或通过压裂工艺优化提高改造效果。
1 页岩油概述页岩油是一种非常规石油，是指赋存于富有机质纳米级孔径页岩地层中的石油。
目前，非常规石油已经成为全球油气供应的重要组成部分，最有可能成为代替石油天然气的能源。
美国是世界上首个实现页岩油商业化开发的国家，美国在勘探开发Bakken、EagleFord和Barnett页岩油中也取得了不菲的成绩，使美国当地的一些老油区能够重获生机。
2015年美国页岩油产量值达到了2.26×108t的最高值，美国年产原油的一半以上都是页岩油。
美国的上古生界—新生界海相泥页岩底层由于其相对稳定的构造、丰度颇高的有机质，处于成熟—高成熟的阶段，是页岩油的主要分布地区，主要存在矿物是石英灯脆性矿物。
与常规石油相比，页岩油不但密度小而且黏度也非常小，但是气油比相对较高，并且具有良好的可压裂性。
中国地质构造复杂，有机碳含量低，热演化程度处于中等水平，矿物组成复杂，汽油比低，因此中国陆相页岩油的形成条件与北美地区海相页岩的形成条件差别比较大。
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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)。