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微震监测技术使增产作业成竹在胸dd-【新闻】

发布时间:2021-04-11 13:31:34 阅读: 来源:水泥仓顶除尘器厂家

微震监测技术使增 产作业成竹在胸

于非常规资源而言,微震监测正在发挥着日益关键的作用,可帮助运营商快速实现油田的资本化。

对于能源行业而言,微震监测技术是一种相对较新的技术,尽管如此,微震监测技术的起源与天然地震学不无关系。在油气开采应用中,微震监测常用于勘察由水力压裂所致的细微地震活动,以准确了解低下裂缝的模式。这些细小的微震活动常常导致裂隙通道的产生,从而有利于传统和非传统完井的增产作业。这项技术对于

页岩气层而言具有特别的优势,因为在该气层中进行油井增产作业期间,天然裂缝性储层会变得更加复杂。

一项经过专门设计的工具可侦测到由裂缝的形成或已有裂缝的诱发运动所致的这些地震活动或声发射。Sercel公司的SlimWave井下地震采集工具组合主要用于探边井的测井工作,对于在水力压裂作业期间形成的裂缝网络而言,它可显示出其内部裂缝的高度、长度和方位角三维图像。

持续的声信号源源不断地输入这个图像处理软件,软件会储存并自动处理这些所侦测到的微震活动信息。实时的监测可确保在现场灵活地改变注入参数,以获得最佳的裂缝特征。同所有的地震数据读取一样,位置总是比准确度重要,因此,观测井离正在实施增产作业的油井越近,效果就会越好。

“准确度与偏移量成反比”威德福公司电缆测井服务业务部的首席地球物理学家及地震测量领域的倡导者Dick Zinno这样说道,“地震检波器离储层越近,所采集到的数据约精确。”

测绘技术推进完井战略的转变

2000年及2001年,在巴尼特页岩中首次应用实时而精确的成像技术,自此,该技术引发了完井战略的根本性转变。据首次应用中所产生的图像显示,在作业期间,随着泵出的泥浆与业已存在断裂组的相互作用,出现了不曾预料到的复杂性和变化性。这种相互作用解释了为何增产作业会朝着所假定的裂缝方向发展,并与邻井贯通。了解了裂缝网络的扩散位置,运营商可以优化他们的完井,以对业已存在的天然裂缝加以利用。

对于采用水平井眼以提高产量的完井方案而言,这种新发现的裂缝形态无疑促进了更多的创新。当时,增产工程师曾期望,在压裂作业下,巴尼特页岩的垂直井能够出现简单的单面、双翼裂缝。

早期的微震监测显示,实际增产效果出现了各种各样的复杂形态,对于大多数垂直井而言,均出现了较为狭长而低产的裂缝网络。事实证明,转而采用水平井之后,效果明显改善。运营商沿水平侧壁密集地多次实施单个隔段,促使上述狭窄的裂缝形态相互叠加,以形成更加宽阔、更加复杂的网络,藉此提高产量。通过暂时性桥塞或复杂的移植系统,可将每个射孔井段缩短至61米或更短,并使之与其他射孔井段分离开来。

移植系统可确保射孔井段的持续开合,丝毫不影响泵送作业。

随着水平钻探技术的发展,各项技术也同时向前演进,这使得其他非常规气藏具备了开发可行性,如美国东北部的马塞勒斯页岩。在阿巴拉契亚盆地岩层中所进行的微震测绘促使运营商采用水平钻探技术,对多个射孔层段实施密集、高流速、松砂增产作业—抛弃了过去采用低流量、充氮、单段垂直井钻探的完井做法。藉此,此前产量不佳的生油岩成了十分高产且经济可行性较强的油层。实时监测的能力可确保运营商对后续的射孔井段进行选择,以

增强单个增产阶段之间的相互作用,从而最终提高产量。在对多个水平井同时进行增产作业,以同时形成有助增产而相互交叠的裂缝网络时,这种实时监测的效果十分显著—这无疑又大幅提高了对这些非常规储层的最终开采速度。

中国范例

最近,这项技术在中国得到了很好的应用。因为每个地质盆地都需要一些量身定制的方案,因此,公司开出台了一项多功能培训计划,足以解决地区性的需求和关注重点。最近,刚刚在四川盆地发现了页岩气。对于决心开发这些页岩气的中国运营商而言,这种能力可促使组织能够满足中国运营商所提出的特殊要求。对四川西部地区所做的研究报告预测了初期的页岩气产量;报告至少对20处的勘探井进行了测试,结果显示,每天的产量超过1万立方米。美国能源情报署估计,中国全部可开采的页岩气约为36万亿立方米—与美国24万亿立方米的估计储量相比,整整多出了50%。

正是由于最近所勘探出的巨大气藏,中国的国际和国内运营商竞相求助于国际性的服务提供商,以期获得最新的工具和流程,对他们的完井战略进行优化并实现产量的最大化。由于其广泛的经验及成功运营的历史传承,威德福获邀加入了这个为数不多的精英团体。

“我们认识到了这个可帮助我们客户对巨大储量进行大力开发的机会,”Zinno说道,“正如我们早年间在巴尼特页岩开发中所做的那样,微震测绘已经为我们的客户发挥了巨大的作用,并正在帮助开发四川盆地储量巨大的页岩气。”

针对双井合同中的第一个井,威德福进行了为期6天、每天24小时的实时微震测绘作业。这项作业包括运行一个八个等级的SlimWave微震工具组合,以记录在对水平井进行六个阶段水力压裂处理过程中所产生的微震数据。一个现有的垂直井离水平井的最近距离约为300米,将该垂直井作为工具组合的观测点,工具组合则部署在约2500米深处。

从首批射孔枪部署完毕到所有泵送停止几小时后,测绘并分析了22300次微震活动—在现场实时进行—客户的工程师和地球科学家小组亲眼目睹了整个过程。观测结果显示,水平井眼裂缝网络的增长延伸达到了600米。上述裂缝网络显示,对于明显的纵向天然裂缝而言,出现了一系90度转向趋势,这无疑阻止了支撑剂输往最远的不对称裂缝。这样便可导致下述潜在的可能性,即,支撑剂如若分布效果不佳,则增产流程中开启并扩张开来的裂缝可能在开采期间闭合,从而大大限制了井的最终采收率。为了有效应对上述岩层特点和挑战,建议仅采用颗粒规格更加精细的支撑剂,以使之能够更好地穿过角度较为尖锐的裂缝,从而促进支撑剂的输送。同时,除显示出诸多纵向天然裂缝之外,微震测绘也绘制出了主要的裂缝走向。对于未来的井,推荐采用其他的钻井和完井战略,以利用上述起主要作用的水系。从首次测绘中所获得的信息使运营商对储层中的各种动态有了深刻的了解,这将使其修改油田开发方案,以提高产量和经济性。目前,正在制定针对第二口井的作业方案,计划于2012年春季开始实施。

“对于一个大型的运营商而言,根据微震数据来改变油井方案,这非同寻常,”威德福亚太区微震监测经理Jan van deMortel如是说道。

前景展望

油气行业的消息传播得相当迅速,而且由于本次微震测绘项目的成功实施,其他几个国家正在进行有关的协商。这一在国际舞台上头角崭露的技术的应用前景十分广阔,这表明微震监测、测绘和分析对开发高效的完井作业及确定和解决与开采有关的问题而言具有重大的优势。在训练有素的团队的共同努力下,加之现代化的技术和微震监测能力,我们将以事实证明如何将潜在的储量高效地转化为一定的产量。

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