井下微地震监测技术在页岩气“井工厂”压裂中的应用

刘旭礼

刘旭礼. 井下微地震监测技术在页岩气“井工厂”压裂中的应用[J]. 石油钻探技术, 2016, 44(4): 102-107. DOI: 10.11911/syztjs.201604018
引用本文: 刘旭礼. 井下微地震监测技术在页岩气“井工厂”压裂中的应用[J]. 石油钻探技术, 2016, 44(4): 102-107. DOI: 10.11911/syztjs.201604018
LIU Xuli. The Application of Downhole Microseismic Monitoring Technology in Shale Gas “Well Factory” Hydraulic Fracturing[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2016, 44(4): 102-107. DOI: 10.11911/syztjs.201604018
Citation: LIU Xuli. The Application of Downhole Microseismic Monitoring Technology in Shale Gas “Well Factory” Hydraulic Fracturing[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2016, 44(4): 102-107. DOI: 10.11911/syztjs.201604018

井下微地震监测技术在页岩气“井工厂”压裂中的应用

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    作者简介:

    刘旭礼(1963-),男,辽宁阜新人,1994年毕业于大庆石油学院钻井工程专业,2009年获电子科技大学软件工程专业硕士学位,高级工程师,主要从事钻完井工程、压裂及采油技术方面的研究和管理工作。E-mailliuxuli2005@126.com。

  • 中图分类号: P631.4+14

The Application of Downhole Microseismic Monitoring Technology in Shale Gas “Well Factory” Hydraulic Fracturing

  • 摘要: 通过井下微地震监测可以获得页岩气井压裂过程中水力裂缝的展布方向、波及长度和地层破裂能量,从而指导压裂方案的实时调整,增大压裂改造体积。为此,威202井区5个平台进行页岩气“井工厂”压裂施工时,应用井下微地震监测技术进行了裂缝监测。在介绍井下微地震监测技术基本测量原理的基础上,以威202井区A平台6口井的应用为例,详细介绍了该技术在有效识别地层中潜在天然裂缝、监测暂堵转向体积压裂效果、指导射孔参数优化等方面的机理与效果。研究表明,应用井下微地震监测技术可以增大页岩气储层改造体积,提高储层均匀改造程度,这对于页岩气的经济有效开发具有重要作用。
    Abstract: Downhole microseismic monitoring technology can help determine the hydraulic fracture propagation direction, length and formation crack energy during shale gas well hydraulic fracturing, and thus can guide the adjustment of real-time fracturing operations and increase the fracturing volume. Therefore, downhole microseismic monitoring technology has been applied to the hydraulic fracturing operation in shale gas "well factory" on five pads of Block Wei 202 to detect fractures. The basic measurement principle of downhole microseismic monitoring technology was applied to the six wells on the platform A of Block Wei 202. The results function as a useful case study and an example, and both the mechanism and effect of the technology are evaluated in detail. The technique proved effective in identifying potential natural fractures in the formation, monitoring the effect of temporary plugging and diverting volume fracturing, and guiding perforation parameter optimization. Studies and applications showed that the downhole microseismic monitoring technology could increase the shale gas reservoir reconstruction volume, and even out the reservoir reconstruction degree, thus playing an important role in cost-effective development of shale gas.
  • [1] 陈凤,罗美娥,张维平,等.大庆外围油田地应力特征及人工裂缝形态分析[J].断块油气田,2006,13(3):13-15.CHEN Feng,LUO Meie,ZHANG Weiping,et al.Terrestrial stress characteristics and artificial fracture pattern analysis of Daqing Periphery Oilfield[J].Fault-Block OilGas Field,2006,13(3):13-15.
    [2] 白晓虎,齐银,陆红军,等.鄂尔多斯盆地致密油水平井体积压裂优化设计[J].石油钻采工艺,2015,37(4):83-86.BAI Xiaohu,QI Yin,LU Hongjun,et al.Optimization design for volume fracturing of horizontal wells in tight oil reservoir of Ordos Basin[J].Oil Drilling Production Technology,2015,37(4):83-86.
    [3] 彭娇,周德胜,张博.鄂尔多斯盆地致密油层混合压裂簇间干扰研究[J].石油钻采工艺,2015,37(5):78-81.PENG Jiao,ZHOU Desheng,ZHANG Bo.Inter-cluster interference in hybrid fracturing of tight oil reservoirs in Ordos Basin[J].Oil DrillingProduction Technology,2015,37(4):78-81.
    [4] 毕曼,杨映洲,马占国,等.混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用[J].断块油气田,2014,21(5):644-647,659.BI Man,YANG Yingzhou,MA Zhanguo,et al.Application of hybrid fracturing in horizontal well of tight gas reservoir in Sulige Gas Field[J].Fault-Block OilGas Field,2014,21(5):644-647,659.
    [5] 李红梅.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[J].油气地质与采收率,2015,22(3):129-134.LI Hongmei.Application of micro-seismic monitoring technology to unconventional hydrocarbon reservoir fracturing evaluation[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2015,22(3):129-134.
    [6] 梁兵,朱广生.油气田勘探开发中的微震监测方法[M].北京:石油工业出版社,2005:15-28.LIANG Bing,ZHU Guangsheng.Microseismic monitoring methods of oil and gas field exploration and development[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2005:15-28.
    [7] 段银鹿,李倩,姚韦萍.水力压裂微地震裂缝监测技术及其应用[J].断块油气田,2013,20(5):644-648.DUAN Yinlu,LI Qian,YAO Weiping.Microseismic fracture monitoring technology of hydraulic fracturing and its application[J].Fault-Block OilGas Field,2013,20(5):644-648.
    [8] 周健,张保平,李克智,等.基于地面测斜仪的"井工厂"压裂裂缝监测技术[J].石油钻探技术,2015,43(3):71-75.ZHOU Jian,ZHANG Baoping,LI Kezhi,et al.Fracture monitoring technology based on surface tiltmeter in "well factory" fracturing[J].Petroleum Drilling Techniques,2015,43(3):71-75.
    [9] 郭廷亮,王海东,黄明林,等.超深井微地震监测用声源发生装置的研制[J].石油机械,2015,43(5):101-103,110.GUO Tingliang,WANG Haidong,HUANG Minglin,et al.Development of acoustic source generating device for micro-seismic monitoring of super-deep wells[J].China Petroleum Machinery,2015,43(5):101-103,110.
    [10] 李雪,赵志红,荣军委.水力压裂裂缝微地震监测测试技术与应用[J].油气井测试,2012,21(3):43-45.LI Xue,ZHAO Zhihong,RONG Junwei.Microseismic monitoring technology of hydraulic fracture and its application[J].Well Testing,2012,21(3):43-45.
    [11]

    MAXWELL S C,URBANCIC T I,STEINSBERGER N,et al.Microseismic imaging of hydraulic fracture complexity in the Barnett shale[R].SPE 77440,2002.

    [12]

    MOHAMMAD N A,MISKIMINS J L.A comparison of hydraulic fracture modeling with downhole and surface microseismic data in a stacked fluvial pay system[R].SPE 134490,2010.

    [13]

    NEUHAUS C W,MISKIMINS J L.Analysis of surface and downhole microseismic monitoring coupled with hydraulic fracture modeling in the Woodford Shale[R].SPE 154804,2012.

    [14] 吕世超,郭晓中,贾立坤.水力压裂井中微地震监测资料处理与解释[J].油气藏评价与开发,2013,3(6):37-42.LYU Shichao,GUO Xiaozhong,JIA Likun.Microseismic monitoring data processing and interpretation of horizontal fracturing wells[J].Reservoir Evaluation and Development,2013,3(6):37-42.
    [15] 张山,刘清林,赵群,等.微地震监测技术在油田开发中的应用[J].石油物探,2002,41(2):226-231.ZHANG Shan,LIU Qinglin,ZHAO Qun,et al.Application of microseismic monitoring technology in development of oil field[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2002,41(2):226-231.
    [16]

    YANG Ruizhao,ZHAO Zhengguang,PENG Weijun,et al.Integrated application of 3D seismic and microseismic data in the development of tight gas reservoirs[J].Applied Geophysics,2013,10(2):157-169.

    [17] 赵常青,谭宾,曾凡坤,等.长宁-威远页岩气示范区水平井固井技术[J].断块油气田,2014,21(2):256-258.ZHAO Changqing,TAN Bin,ZENG Fankun,et al.Cementing technology of horizontal well in Changning-Weiyuan shale gas reservoir[J].Fault-Block OilGas Field,2014,21(2):256-258.
    [18] 吴有亮.复杂构造地区三维微地震监测技术研究及其在工程中应用[D].成都:成都理工大学地球物理学院,2007.WU Youliang.3D micro-seismic monitoring technology research in complicated structure area and its application in engineering[D].Chengdu:Chengdu University of Technology,College of Geophysics,2007.
    [19] 邱健,段树法.微地震监测技术在阳201-H2井压裂中的应用[J].天然气勘探与开发,2013,36(4):49-53.QIU Jian,DUAN Shufa.Application of microseismic monitoring technology to Yang 201-H2 Well fracturing[J].Natural Gas Exploration and Development,2013,36(4):49-53.
  • 期刊类型引用(34)

    1. 纪照生,袁国栋,晁文学,蒋金宝,白旺东. 塔里木盆地超深小井眼定向钻井提速提效关键技术. 石油钻探技术. 2024(04): 8-14 . 本站查看
    2. 刘彪,潘丽娟,王沫. 顺北油气田二区断控体油气藏井身结构设计及配套技术. 断块油气田. 2023(04): 692-697 . 百度学术
    3. 邱春阳,张翔宇,朱福军,秦涛,王智,温守云. 超深水平井钾胺盐抗高温防塌钻井液技术. 精细石油化工进展. 2023(04): 1-5 . 百度学术
    4. 王龙,方静,董秀民,王金树,方俊伟,耿云鹏,张建军,徐同台. 储层友好型钻井液用超微四氧化三锰. 钻井液与完井液. 2023(04): 467-474 . 百度学术
    5. 伍兴东. 顺北油田特深井裸眼坍塌处理工艺技术与应用. 内蒙古石油化工. 2022(04): 88-90 . 百度学术
    6. 李科,赵怀珍,李秀灵,周飞. 抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用. 钻井液与完井液. 2022(03): 279-284 . 百度学术
    7. 刘湘华,刘彪,杜欢,王沫. 顺北油气田断裂带超深水平井优快钻井技术. 石油钻探技术. 2022(04): 11-17 . 本站查看
    8. 陈宗琦,刘湘华,白彬珍,易浩. 顺北油气田特深井钻井完井技术进展与发展思考. 石油钻探技术. 2022(04): 1-10 . 本站查看
    9. 王萍,樊佳勇,韩成福,王亮,屈展,黄海,顾甜利. 苏里格气田区小井眼二开水平井优化设计. 科学技术与工程. 2022(28): 12349-12354 . 百度学术
    10. 张建龙,李瑞刚,温炜,张洪宁,殷子横. 提高MWD仪器在特深小井眼水平井测量可靠性的方法. 石油钻采工艺. 2022(04): 430-435+443 . 百度学术
    11. 杨静,涂福洪,霍如军,陶瑞东,尚子博,郭亮. 苏里格南区块小井眼钻井关键技术. 石油钻探技术. 2021(01): 22-27 . 本站查看
    12. 邱春阳,张翔宇,赵红香,王雪晨,张海青,陈二丁. 顺北区块深层井壁稳定钻井液技术. 天然气勘探与开发. 2021(02): 81-86 . 百度学术
    13. 赵建军,崔晓杰,曹海涛,赵晨熙. 高频液力扭转冲击钻井提速工具设计与分析. 机床与液压. 2021(14): 84-88 . 百度学术
    14. 孔丽姝,路清华,何毓新,顾忆,孙永革. 塔里木盆地顺北地区深部油藏轻烃地球化学特征及其指示意义. 地球化学. 2021(03): 261-272 . 百度学术
    15. 杨军义,王西江. 顺北区块火成岩侵入体井壁稳定分析及对策. 内蒙古石油化工. 2021(10): 54-56+86 . 百度学术
    16. 翟科军,于洋,刘景涛,白彬珍. 顺北油气田火成岩侵入体覆盖区超深井优快钻井技术. 石油钻探技术. 2020(02): 1-5 . 本站查看
    17. 孙明光. 顺北油田超深小井眼水平井定向钻井技术. 钻采工艺. 2020(02): 19-22+1-2 . 百度学术
    18. 刘彪,张俊,王居贺,李文霞,李少安. 顺北油田含侵入岩区域超深井安全高效钻井技术. 石油钻采工艺. 2020(02): 138-142 . 百度学术
    19. 王建云,杨晓波,王鹏,范红康. 顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术. 石油钻探技术. 2020(03): 8-15 . 本站查看
    20. 于洋,李双贵,高德利,李光乔. 顺北5-5H超深?120.65 mm小井眼水平井钻井技术. 石油钻采工艺. 2020(03): 276-281 . 百度学术
    21. 刘彪,许瑞,王居贺,闫铁,孙文峰,邵阳. 基于改进的主成分分析法的钻头优选评价模型. 石油机械. 2020(09): 8-14 . 百度学术
    22. 唐洪林,孙荣华. 永3-侧平1深层小井眼侧钻水平井钻井技术. 科技创新与应用. 2019(06): 147-148+150 . 百度学术
    23. 乔浩,殷会鹏,袁君. 小井眼快优钻井关键技术研究. 化工管理. 2019(10): 77 . 百度学术
    24. 刘彪,潘丽娟,王圣明,李小爱,李双贵. 顺北油气田超深井井身结构系列优化及应用. 石油钻采工艺. 2019(02): 130-136 . 百度学术
    25. 康鹏,李琰,戴永鹏,贾利春,寇明. 哈拉哈塘Ф104.8 mm小井眼超深定向井难点分析及改进方向. 钻采工艺. 2019(03): 122-124 . 百度学术
    26. 邹书强,张红卫,伊尔齐木,李翔. 顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术研究. 石油钻探技术. 2019(06): 60-66 . 本站查看
    27. 赵建军,崔晓杰,赵晨熙,胡亮,尹慧博,马兰荣. 高频液力扭力冲击器设计与试验研究. 石油化工应用. 2018(02): 5-10 . 百度学术
    28. 李亚南,于占淼,晁文学,孔华,王安广. 顺北评2H超深小井眼侧钻水平井技术. 石油钻采工艺. 2018(02): 169-173 . 百度学术
    29. 李云峰,徐吉,徐小峰,朱宽亮,吴艳. 南堡2号构造深层潜山水平井钻井完井技术. 石油钻探技术. 2018(02): 10-16 . 本站查看
    30. 陈养龙,席宝滨,晁文学,朱伟厚. 顺北区块Ⅰ号断裂带钻井分层提速技术. 断块油气田. 2018(05): 649-652 . 百度学术
    31. 张晓广. 伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2018(11): 24-28 . 百度学术
    32. 张俊,徐珊,张进双,孙连忠,徐江. 巴楚隆起夏河区块风险探井钻井优化设计. 断块油气田. 2017(03): 417-420 . 百度学术
    33. 赵志国,白彬珍,何世明,刘彪. 顺北油田超深井优快钻井技术. 石油钻探技术. 2017(06): 8-13 . 本站查看
    34. 查春青,柳贡慧,李军,李玉梅,席岩,连威. 复合冲击钻具的研制及现场试验. 石油钻探技术. 2017(01): 57-61 . 本站查看

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-24
  • 修回日期:  2016-06-14
  • 刊出日期:  1899-12-31

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