Schlumberger
Print

Мониторинг ГРП методом вертикального сейсмопрофилирования

Обзор
Мониторинг ГРП методом ВСП - это новый вид сервиса, который является ключевой технологией для нетрадиционной разведки и разработки сланцевого и нефтегазоносного месторождений По сравнению с технологией мониторинга микросейсмического разрушения грунта мониторинг гидроразрыва с помощью ВСП может быть более близким, более точным и более четко отражать длину трещины в пласте, процесс разрушения высокий, расширение в реальном времени и т. д.
Таким образом, инженеры более точно анализируют и изучают трансформацию пласта, оценивают эффект разрыва в реальном времени и определяют эффективность параметров разрыва. Корректировка плана сокращает сроки и стоимость мониторинга  пласта, это один из самых точных, своевременных и информативных методов мониторинга в процессе ГРП.

Применение

Мониторинг в режиме реального времени: проверяет эффект гидроразрыва, анализ морфологии трещины в реальном времени, регулировка параметров гидроразрыва (таких как давление, объем песка, жидкость для гидроразрыва, временная шаровая пробка и т. д.), отслеживание изменений обсадной колонны, проведение гидроразрыва в режиме реального времени, оптимизирование плана ГРП.

Оценка трещиноватости: Обеспечение геометрии сети трещин, всесторонний анализ в сочетании с каротажем скважин, геофизическими параметрами породы, сейсмическими данными и другой информацией для оценки эффекта трещиноватости и оценки доступного объема пласта, стимулированного нефтью и газом (SRV).

Применение при разработке: обеспечивает форму пространства разрыва и максимальное основное направление напряжений на месте и т. д. Предоставляет важный справочный материал для компоновки схем разработки нефтяных месторождений (расстояние между горизонтальными скважинами, длина горизонтальных участков, классификация ГРП и длина участков ГРП и т. д.).

Особенности оборудования

MultiVSP рассчитан на длительное время эксплуатации. Скважинные геофоны работают с частотой дискретизации 0,25 миллисекунды с помощью 12-уровневых детекторов. Геофоны заканчивают объекты мониторинга с большим интервалом разрыва, таким как разрыв горизонтальной скважины и более длительные периоды.

Обработка микросейсмических данных

Схема обработки и мониторинга микросейсмики на месторождении

Исходя из устья скважины мониторинга и начала координат, устанавливается единая система координат мониторинга ГРП по траектории ГРП и траектории контрольной скважины, а также устанавливаются относительные координаты положения геофона и участка ГРП.


Процесс фильтрования сигналов

Все исходные источники или сигнал микросейсмических волн должны иметь функцию фильтрации перед дальнейшей обработкой.

Сильный шум вызывает помехи сигналов, различие характеристик примерной скорости и спектра подавляет шум, что подчеркивает энергию сигнала и повышает точность позиционирования места трещинообразования.

Неотфильтрованный сигнал


Отфильтрованный сигнал



Распознавание сигнала перфорации или сигнала детонирующего шнура

Согласно различным методам возбуждения, сигнал возбуждения перфорации и детонирующего шнура отличается от сигнала микросейсмических волн и имеет характеристики сильной продольной волны (P-волна) и слабой поперечной волны (S-волна).



Расположение приемников геофона

Чтобы точно определить местонахождение микросейсмических волн, необходимо определить трехкомпонентное направление геофона в скважине по сигналам возбуждения перфорации или детонирующего шнура перед гидроразрывом. После анализа поляризации сигнала позиционирования P волны, и использование коррекции по азимуту геофона для поправки, можно определить истинный азимут сейсмического источника.

Поляризационный анализ

При поляризационном анализе микросейсмический сигнал разбивается на фазы P, SH и SV. Источником сигнала анализа является источник P-волны, источник на основе SH или источник на основе SV. P-волна используется для расчета направления микросейсмической волны.­­­



Направление приемников

Модель скорости

Точное позиционирование микросейсмических событий требует подходящей скоростной модели. Начальная скоростная модель обычно использует звуковой каротаж и VSP.

Определение скорости каротажа и оригинальных

скоростных моделей

Скорректированная скоростная модель


Инверсионная обработка

Метод разности может идентифицировать P-волны и S-волны для записей мониторинга с относительно высоким отношением сигнал-шум и использовать метод разности времени P-волн для определения местоположения точки события разрыва.

Для записей мониторинга с низким отношением сигнал / шум можно идентифицировать только P-волну или S-волну, а местоположение точки события гидроразрыва можно определить с использованием метода разницы во времени того же типа волн.

Расчет магнитуды

Рассчитайте амплитуду микросейсмической волны на основе частоты и амплитуды формы волны, статического усиления геофона, скорости поперечной волны в пласте и т. д.

Пример

Это была скважина сланцевого газа в провинции Сычуань. Работы по микросейсмическому мониторингу были выполнены в двух скважинах на одной платформе. Глубина геофонов в наблюдательной скважине составляла 3360-3580 м, максимальная температура, зарегистрированная геофонами, составляла 136 ℃. Стадии трещины в горизонтальном разрезе преодолены на 1400 м.

Технология внутрискважинного микросейсмического мониторинга обеспечила тенденцию и форму трещин в реальном времени на месте, что позволило оптимизировать параметры предварительной жидкости, план перфорации, время временной закупорки и т.д., улучшить эффект реконструкции трещин и выполнить эффективную реконструкцию пласта.

Результаты оценки результатов постобработки показали влияние естественных трещин на эффект гидроразрыва, оценили расстояние между скважинами и распределение перфорационных кластеров, а также рассчитали площадь реконструкции пласта после гидроразрыва, что является основой для следующего этапа освоения скважины.




Отчет по скважине 5Стадия 14

Всего на этом этапе было зафиксировано 222 микросейсмических события, 189 до остановки насоса и 33 после остановки насоса. Восточное крыло имеет немного большую площадь, чем западное крыло, что предположительно связано с наблюдательной скважиной на восточной стороне ГРП скважины. Геофонам легче обнаруживать микросейсмические события на восточной стороне. Результаты мониторинга также показывают, что сложность сети трещин в восточном крыле ствола скважины выше, чем в западном.


расчет значения b


Скважина 5, Фаза 16


Скважина 6, Фаза 16

Значение b представляет степень, в которой область подвергается среднему напряжению и пределу прочности при приеме, а также напряженное состояние среды под действием поля тектонических напряжений. Когда региональное среднее напряжение увеличивается, значение b уменьшается, и, наоборот, значение b увеличивается. Расчет значений b этого сечения в двух скважинах составляет 0,45 и 0,47 соответственно, что указывает на наличие определенных естественных трещин в разрезе ГРП. Предполагается, что из-за хорошей хрупкости пласта ранний разрыв пласта стимулировал активность пласта. Степень зависит от природных трещин.

Скважина 5, Фаза 14-17, Совместное изображение

Скважина 6, Фаза 15-18, Совместное изображение

Совместное изображение скважин

Вид сверху

Совместное изображение двух скважин

Вид сбоку

Совместное изображение двойной скважины

3D изображение

Скважина 5

Скважина 6

Результаты

(1) Результаты мониторинга восьми участков на двух скважинах показывают, что длина разрыва скважины-5 составляет 282-327 метров, ширина разрыва составляет 59-64 метра, высота разрыва составляет 40-60 метров, а направление - 63 -76 ° с севера на восток. Длина разрыва скважины-6 составляет 287 -338 метров, ширина разрыва 45-66 метров, высота разрыва 43-51 метров, направление 66-86 ° с севера на восток.

(2) Микросейсмические события в основном распределены на стадии формирования сети основных трещин. В этот период микросейсмические события интенсивны, а энергия сильна. Разрыв оказывает очевидное влияние на трансформацию пласта.

(3) Результаты мониторинга показывают, что восточная и западная стороны в основном распределены симметрично.

(4) При вычислении значения b в секции гидроразрыва имеются определенные естественные трещины, и на развитие сети трещин влияют некоторые естественные трещины.

(5) Сегмент дисплея с многосегментным соединением является относительно четким, и расстояние между перфорированными кластерами является более разумным.