压裂井裂缝监测.pptxVIP

目 录一 、深埋式压裂井人工裂缝实时监测技术简介二、部分应用实例一 、技术简介1、监测原理1）摩尔-库伦理论 根据摩尔-库伦准则，孔隙压力升高，必会产生微地震，记录这些微地震，并进行微震源定位就可以描述地下裂缝轮廓。摩尔-库伦准则是； τ=τ0+（S1+S2-2P0）/2+(S1-S2)COS(2φ)/2 其中：τ=(S1-S2)SIN(2 φ)/2 上式表示若左侧不小于右侧时则发生微地震。式中， τ是作用在裂缝面上的剪切应力；τ0是岩石的固有法向应力抗剪断强度，数值由几兆帕到几十兆帕，若沿已有裂缝面错断， τ0数值为0； S1、S2分别是最大、最小主应力；P0是地层压力； φ是最大主应力与裂缝面法向的夹角。由上式可以看出，微震易沿已有裂缝面发生，这时τ0为0，左侧易不小于右侧。P0增大，右侧减小，也会使右侧小于左侧，从而诱发沿裂缝面的破裂发生，形成微地震。这为我们描述地下人工压裂裂缝提供了理论依据。2）断裂力学准则 断裂力学理论认为，当应力强度因子大于断裂韧性时，裂缝发生扩展，即： [（P0-Sn）Y/sqr(πl)] ∫01 sqr[(1+x)/(1-x)]dx=kic时，裂缝发生张性扩展。上式左侧是应力强度因子， kic是断裂韧性， P0是井底压裂压力， Sn是裂缝面上的法向应力，Y是裂缝形状因子，l是裂缝长度，x是自裂缝端点沿裂缝面走向的坐标。 由以上破裂形成理论可知，压裂会引发微地震，这就为微地震方法监测人工裂缝提供了理论依据。一 、技术简介水力压裂时，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，微震波被布置在井周围的监测分站接收到，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、监测原理PCDBEAFtn…ti(X,Y,Z,t0)压裂井裂缝监测技术原理图一 、技术简介技术流程2、 第一步 收集资料 文件编码：JT-YL/2003-08-20N0.02文72-169井压裂施工设计 井下特种作业处二OO三年八月井位部署图；井斜数据表；基本数据；测井数据；压裂施工设计方案等。值班车静力触探车高精度GPS确定主分站位置接到监测任务现场勘测背景噪声测定；调试主、分站之间的通信联络主站车开始压裂将拾震器逐一压入地下疏松地层之下进入现场监测开始数据自动采集、处理、解释，实时显示微震点及其空间分布状态静力触探车至压裂结束保存数据,关机监测设备打包、装箱，完成现场监测任务起拔探杆及拾震器一 、技术简介2、技术流程 第二步 现场监测一 、技术简介现场勘察，用高精度GPS确定主分站位置。一 、技术简介将拾震器逐一压入地下疏松地层下一 、技术简介现场监测一 、技术简介2、技术流程 SIFT-ZYB-042010? 文72-169井 人工裂缝监测解释报告 ?河南油田兴油科技发展有限公司 二00四年一月 SIFT-CQB-031002? 侯27-18井 人工裂缝监测解释报告 ?河南油田兴油科技发展有限公司二00三年九月 SIFT-ZYB-036003? 桥76井 人工裂缝监测解释报告 河南油田兴油科技发展有限公司 二00三年十月 第三步 提交解释报告现场监测结束后，根据监测数据，经过数据分析与处理，提供详尽的解释报告。一 、技术简介2、技术流程 √ 第一步 收集资料√ 第二步 现场监测√ 第三步 提交报告一 、技术简介系统的先进性和独特性3、⑴拾震器 拾震器是整个系统拾取信号最关键、最重要的部分，我们研制开发了带有自动调节前置运放功能的拾震器，它可以根据背景噪音的大小自动调整微震信号的放大倍数，为拾取高质量的微震信号奠定了坚实的基础。 一 、技术简介3、系统的先进性和独特性⑵拾震器的置放 该系统是用静力触探设备将拾震器置入数米到数十米深的地下，这样不仅避免了由车辆、风、人走动及电磁波等引起的震动干扰和电磁干扰，而且避免了地表疏松地层对微震波的衰减，提高了有用信号的采集数量和质量。一 、技术简介3、系统的先进性和独特性⑶判别标准 系统对每一个接收到的微震信号，均采用该微地震波及其导波的波幅、包络、升起、衰减、拐点、频谱特征及不同微地震道间的互相关等十三个判别标准对信号进行自动判别，保证了每一个接收到的微震信号的真实性、可靠性，避免伪信号的进入。一 、技术简介3、系统的先进性和独特性⑷信号采集和解释处理的计算机化 系统从背景噪音确定、信号采集、信号处理、各分站指令传输、信号前端放大倍数等均由计算机自动控制和完成。这样就大大提高了整个监测系统的一致性和可靠性。一