[發(fā)明專利]一種水力壓裂過程中同井微地震監(jiān)測工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710573125.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107479098B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫虎;蘭建平;許洪星;馬新東;鐘新榮;尹國勇;楊燕;楊敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;E21B43/267
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種水力壓裂過程中同井微地震監(jiān)測工藝，包括步驟1、根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)建立初始速度模型；2、按照壓裂工藝確定壓裂管柱，并將三分量檢波器通過鎧裝電纜與地面儀器相連；3、確定三分量檢波器在井中的空間方位和調(diào)整優(yōu)化速度模型；4、三分量檢波器定位及速度模型優(yōu)化完成后，開始壓裂，并在壓裂過程中拾取水力壓裂產(chǎn)生的微地震信號；5、對所拾取的微地震信號進(jìn)行分析處理，根據(jù)微地震事件點(diǎn)的分布，結(jié)合壓裂曲線，即可確定裂縫空間展布和分布規(guī)律。通過以上五種技術(shù)手段的有機(jī)配合，彌補(bǔ)了地面陣列式、近地表和鄰井井下微地震監(jiān)測技術(shù)不足，簡化工藝流程，提高監(jiān)測效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油壓裂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水力壓裂過程中同井微地震監(jiān)測工藝。

背景技術(shù)

微地震方法實(shí)時監(jiān)測油田生產(chǎn)動態(tài)是國內(nèi)外廣泛關(guān)注的前沿課題，己取得了令人矚目的進(jìn)展，微地震監(jiān)測技術(shù)己廣泛應(yīng)用于水裂壓裂裂縫監(jiān)測、油藏動態(tài)監(jiān)測、注水監(jiān)測等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，獲得了石油工業(yè)界的高度認(rèn)可，目前，微地震己經(jīng)成為地球物理技術(shù)發(fā)展的新方向。

微地震監(jiān)測原理是通過觀測、分析生產(chǎn)活動中所產(chǎn)生的微小地震事件來監(jiān)測生產(chǎn)活動的影響、效果及地下狀態(tài)的地球物理技術(shù)，其基礎(chǔ)是聲發(fā)射學(xué)和地震學(xué)。它用的不是專門人工震源產(chǎn)生的地震波，而是通過觀測和分析微小的天然地震事件，如水力壓裂、油氣開采、產(chǎn)生的微地震活動產(chǎn)生的地震波，對觀測到的微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和解釋，生成圖像，更好地認(rèn)識裂縫的幾何形狀、方位角、連通性、密度和長度，以及裂縫發(fā)育過程中的詳細(xì)信息。

其中，儲層水力壓裂微地震監(jiān)測，可以在壓裂過程中實(shí)時監(jiān)測井下裂縫的方位、高度、長度、體積和復(fù)雜度等信息，及時指導(dǎo)壓裂工程，適時調(diào)整壓裂參數(shù)，修正壓裂程序，優(yōu)化增產(chǎn)措施。其數(shù)據(jù)采集通常有三種方式：鄰井井下微地震監(jiān)測、地表監(jiān)測和近地表監(jiān)測。這方面，國外的多家技術(shù)公司都開展了壓裂微地震監(jiān)測服務(wù)，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。這些公司包括斯倫貝謝、哈里伯頓等綜合技術(shù)服務(wù)公司，也涉及了CGGV、ION等物探技術(shù)公司，還有一些專做微地震技術(shù)監(jiān)測的公司，如ESG、MSI等。其中斯倫貝謝、威德福、哈里伯頓、貝克休斯主要是進(jìn)行鄰井井下微地震監(jiān)測，CGGV、MSI公司可提供井下、地表、近地表多種方式的微地震監(jiān)測服務(wù)。

大量研究和應(yīng)用表明，地面陣列式和近地表微地震監(jiān)測存在諸多問題，如，地面微地震資料信噪比低、各種干擾發(fā)育特別是地表和淺地表干擾復(fù)雜；另外，水力壓裂過程中的微地震事件本身能量較弱，地表和近地表信號拾取難度大，尤其是在深井、黃土高原區(qū)微地震信號衰減尤為嚴(yán)重，這在一定程度上限制了地面陣列式和近地表微地震監(jiān)測技術(shù)的推廣應(yīng)用。鄰井井下微地震監(jiān)測效果相對較好，是目前油田廣泛認(rèn)可的微地震監(jiān)測技術(shù)，但該技術(shù)需要鄰井作為專門的監(jiān)測井，監(jiān)測井需要關(guān)停，并進(jìn)行井筒處理、檢波器監(jiān)測等過程，一定程度上影響了區(qū)塊正常生產(chǎn)，同時也存在無監(jiān)測井可選、或監(jiān)測井距離壓裂層段較遠(yuǎn)，影響監(jiān)測效果等問題。

針對以上問題，國內(nèi)外正在開展攻關(guān)研究，以求突破。隨著光纖傳感、連續(xù)油管多段壓裂等技術(shù)的迅速發(fā)展，對水力壓裂、微地震監(jiān)測有了新的認(rèn)識，考慮能否在水力壓裂過程中同時進(jìn)行同井的微地震監(jiān)測，這可以降低監(jiān)測距離受限、監(jiān)測井選取難度大等的影響，從而地面陣列式、近地表和鄰井井下微地震監(jiān)測面臨的問題可迎刃而解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是針對地面陣列式和近地表微地震監(jiān)測資料信噪比低、干擾復(fù)雜、信號拾取難度大和鄰井井下微地震監(jiān)測工藝復(fù)雜，影響監(jiān)測井生產(chǎn)或無監(jiān)測井可選等問題，通過井下光纖傳感微地震監(jiān)測和連續(xù)油管壓裂技術(shù)聯(lián)作，形成水力壓裂過程中同井微地震監(jiān)測工藝，彌補(bǔ)地面陣列式、近地表和鄰井井下微地震監(jiān)測技術(shù)不足，簡化微地震監(jiān)測工藝，提高微地震監(jiān)測效果。

針對以上目的，本發(fā)明由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)：一種水力壓裂過程中同井微地震監(jiān)測工藝，包括以下步驟：

1)根據(jù)聲波測井或全波列測井得到聲波資料，結(jié)合伽馬、密度、電位、電阻率等其它測井資料和地層資料在層狀介質(zhì)假設(shè)下，利用地震處理解釋、干涉成像等方法構(gòu)建初始速度模型；