地面微地震监测致密砂岩储油层水力裂缝.pdfVIP

能源技 术 与管理 2014年第39卷第6期 13O EnergyTechnoloyg andManagement Vo1．39 No．6 doi：10．3969／jissn1672-9943．2014．06．054 地面微地震监测致密砂岩储油层水力裂缝 杨瑞召 ，秦月霜：，冯洋洋s，赵争光 。，谷育波 。，孙志朋 ，罗誉鑫 (1．中国矿业大学(北京)，北京 100083；2．大庆油田公司 勘探事业部，黑龙江 大庆 163453；3．北京阳光吉澳能源技术 有限公司，北京 l00080) [摘 要] 当前对水力压裂增产进行监测的地面微地震监测技术已被国内油气工业广泛接 受。微地震数据可用来评价压裂增产效果，预测储层应力状态以及引导水平井的钻 进。在鄂尔多斯一致密砂岩储层水力压裂过程中，利用在地表浅埋的12个三分量 数字检波器组成的稀疏检波器排列观测系统采集 了微地震信号 ，并且利用微破裂 向量扫描数据处理技术成功地对水力压裂裂缝进行了成像。通过对压裂过程中破 裂能量的时间及空间分布的分析，获得了水力裂缝延伸的动态过程。最后，通过对 三维地震资料和微地震监测结果的综合分析，确定了压穿邻井的原因及其发生过 程 [关键词] 水力压裂；微地震监测；水力裂缝；相干体 [中图分类号]TE132 [文献标识码]B [文章编号] 0 引 言 1 地质背景 随着油气 田井 中微地震监测技术的发展 。 ， HH73P52井位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南 地面监测方法近几年也开始在国内油气 田应用。 端，为华北油田开发致密砂岩油藏所钻的评价井。 在国际上获得广泛应用的基于星型排列的地面微 射孑L目的层段位于三叠系延长组长8致密砂岩储 地震监测技术，需要使用超过 1000道、6000— 层 ，深 2498．03678．0m，砂体厚 12．1m。由于此 24000个检波器，其测线延伸可达 2～10km，并且 目的层段上下岩层均为厚泥岩，所以比较适合应 要求20—40名野外施工人员用数天来部署检波 用水力压裂增产技术 。 器排列，最终的施工成本接近布置小型三维地震 对HH73P52井实施水力压裂(设计为 1l段) 观测系统的成本。考虑到星型排列密集检波器阵 及地层测试的目的是为提高三叠系延长组长 8致 列的巨大成本，研究中采用一种更加稀疏的三分 密砂岩储层产能，同步进行的地面微地震监测 旨 量数字检波器排列(以下称为 “稀疏检波器排列”) 在了解水力裂缝的几何形状、储层现今地应力状 以较小的成本和较短的施工时间来监测微地震信 况以及评估压裂增产效果。 号。同时，采用与稀疏检波器排列匹配的微地震定 2 数据采集 位技术，即微破裂向量扫描技术来实现微地震事 件定位 ]。这一技术是一种基于波形叠加而不需 用于采集微地震信号的地面检波器排列 ，由 要拾取初至时间的改进后的Semblance方法 ]，通 12个埋置于地表(约 1m)的三分量数字检波器组 过扫描地下储层岩石破裂所释放出来的破裂能量 成，如图1所示。离井 口最近的检波器距井 口超过 并结合压裂施工曲线解释破裂能量的时间一空间 1km 以避免井场压裂车发动机、泵以及发电机的 分布，最终确定水力压裂诱发微地震事件的震源 噪音干扰 ；离井 口最远的检波器距井 口不超过 位置。 3km，因为微地震信号的传播超过这个距离后会 研究中 ，利用微破裂