低滲油藏人工裂縫監測技術在現河地區的應用

肖淑明，呂志強，郭志華，劉雪青

(中石化勝利油田分公司現河采油廠，山東東營 257068)

1 前言

現河采油廠低滲透油藏目前已探明含油面積148 km2，地質儲量11 685.27萬 t，已動用含油面積108.29 km2，動用地質儲量 9 583.67 萬 t，儲量投入規模、產量比重逐年加大，是采油廠可持續穩定發展的重要陣地。低滲透儲層具有埋藏深、滲透率低、孔隙度小的特點。水力壓裂是改造油氣層的有效方法，是油水井增產增注的重要措施。為了了解壓裂時產生裂縫的方位(方向)、裂縫長度、裂縫的高度(范圍)和產狀以及地下主應力方向，為布井和井網調整提供依據，避免油井發生水淹、水竄現象，因此需要進行壓裂裂縫監測。

裂縫監測有多種方法，如示蹤劑方法、電位法、地傾斜方法等。示蹤劑方法滯后，可靠性受監測井的周圍分布井所在位置的限制;電位法受氣候、深度限制，且需較多的測點，測區范圍有限;地傾斜方法也受深度限制，且與覆蓋層厚度、品質有關，需較多的測點，測區范圍有限;只有微地震方法即時，控制范圍大，適應面廣，近年來得到廣泛應用[1]。

2 微地震監測技術的基本原理

壓裂或高壓注水時，由于地層壓力的升高，根據摩爾－庫倫準則，沿著裂縫邊緣會發生微地震。記錄這些微地震，并根據微地震走時進行震源定位，由微地震震源的空間分布可以描述人工裂縫輪廓。微地震震源空間分布在柱坐標系3個坐標面上的投影，可以給出裂縫的三視圖，分別描述人工裂縫的長度、方位、產狀及參考性高度[2]。監測使用平面微地震臺網，該臺網6分站，無線傳輸，主站記錄分析，可以實時顯示記錄、分析結果，從主站計算機屏幕上可以實時看到人工裂縫發育趨勢。圖1是監測臺站布置示意圖。

圖1 微地震臺網分布圖Fig.1 Monitoring station distributionof microseismic

用6個放在地面上的地震儀，接收來自同一個地震源的地震波到時，由于地震波到達不同的臺站，路徑不同，到時也不同，用到時差計算出微地震位置。依據微地震震源特征，地震波傳播理論和微地震信號識別理論，用監測得到的微地震點的空間分布及其三視圖描述人工裂縫輪廓，實時給出人工裂縫監測結果[3]。

3 微地震監測技術的應用情況

近年來，加大人工裂縫監測力度，尤其是2011年以來，對每口壓裂井均進行裂縫監測，為油田布井、井網調整、注水方案調整提供依據。

3.1 實施人工裂縫監測，為新區產能建設方案井網部署提供參考

圖2 王664－斜2井人工裂縫監測結果平面圖Fig.2 Plan view of microseismicmonitoring result for Well Wang664－inclined 2

針對近幾年低滲油藏新建產能塊的方案評價井、滾動井進行裂縫監測，為井網部署提供了依據。如王664塊，為2008年新建產能塊，含油面積1.44 km2，石油地質儲量 81.24 ×104t，主力油層為沙四段，油藏埋深2 600 m，孔隙度19.5%;滲透率23.5 × 10－3μm2，壓 力 系 數 1.05，地 溫 梯 度3.6℃/100 m，為一常溫常壓、中孔、低滲透、稀油構造－巖性油氣藏。

為了解區塊應力方向，對王644－斜2井進行壓裂裂縫監測，如圖2、圖3所示，其壓裂參數及進水裂縫尺度見表1。

王644－斜2井壓裂監測的人工裂縫方向為北東東向，主縫北東向，有3個顯著的支縫，為北東向、北東東向、北西向。

再對王644－6井進行壓裂裂縫監測，如圖4、圖5所示，其壓裂參數及進水裂縫尺度見表2。

圖3 王664－斜2井壓裂近井裂隙分布圖Fig.3 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well Wang664－inclined 2

表1 王644－斜2井壓裂參數及進水裂縫尺度Table 1 Microseismic monitoring result for Well Wang 664－inclined 2

圖4 王664－6井人工裂縫監測結果平面圖Fig.4 Plan view of microseismicmonitoring result for Well Wang 664－6

圖5 王664－6井壓裂近井裂隙分布圖Fig.5 Fissures distribution of microseismicmonitoring result for Well Wang 664－6

表2 王644－6井壓裂參數及進水裂縫尺度Table 2 Microseismic monitoring result for Well Wang 664－6

王644－6井壓裂監測的整體人工裂縫方向為北東東向，主縫北東向，有3條顯著的支縫，為北東向、北西向、北西西向。

根據王664－斜2、王664－6井的壓裂裂縫監測結果，對部署井網進行適當調整，避開在水井注水主流線方向部署油井，因邊部儲層變薄，物性變差，適當縮短井距，增加儲量控制程度，如圖6所示。采用350 m×250 m正方形井網，部署油水井13口。區塊投入開發后，當年建產能2.7萬t。

3.2 實施人工裂縫監測，為動態分析、注采調整提供依據

3.2.1 搞清裂縫方向，調整注采井網

如對老區油井河148－斜35井進行壓裂裂縫監測，如圖7、圖8所示。

圖6 王664斷塊注采井網圖Fig.6 Water-flooding well net for failure block Wang 664

河148－斜35井壓裂監測的人工裂縫方向為北東東向。主縫北東東向，有兩條顯著的支縫，為北東向、北西西向。高度不平穩，由東向西升起;兩翼裂縫長度不對稱，西翼偏長。近井原生裂隙中等發育，為北東向、北東東向、北西向、北西西向。傾角為6°，裂縫面傾向東南，見表3。

圖7 河148－斜35井人工裂縫監測結果平面圖Fig.7 Plan view of microseismicmonitoring result for Well He148－inclined 35

圖8 河148－斜35井壓裂近井裂隙分布圖Fig.8 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well He148－inclined 35

表3 河148－斜35人工裂縫參數及進水裂縫尺度Table 3 Microseismic monitoring result for Well He148－inclined 35

根據河148－斜35井壓裂裂縫監測結果，裂縫方向為北東78.9°，關注水井水驅方向，避免水淹水竄，轉注河148－斜25、河148－斜35，對應油井均出現見效情況，如油井河148－斜27井，見效后日產油能力由 0.9 t達到 8.6 t，累計增油 0.36 萬 t。

3.2.2 搞清裂縫方向，水井調配避免水淹水竄

圖9 河143斜77井人工裂縫監測結果平面圖Fig.9 Plan view of microseismicmonitoring result for Well He143－inclined 77

2010年對河143－斜77井的壓裂過程進行了監測，如圖9、圖10所示，其人工裂縫參數及進水裂縫尺度見表4。

圖10 河143－斜77井壓裂近井裂隙分布圖Fig.10 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well He143－inclined 77

表4 河143－斜77人工裂縫參數及進水裂縫尺度Table 4 Microseismic monitoring result for Well He143－inclined 77

河143－斜77井壓裂監測的人工裂縫方向為北東66.1°，與水井河143－斜44井水驅主流線方向基本一致，為避免出現水淹水竄現象，及時對水井河143－斜44井進行動態調配，由40 m3/d調整到15 m3/d，有效控制了油井河143－斜77井的含水上升，目前該井日油5.4 t/d，含水14%，仍控制在低含水階段。

2008年以來，現河地區已成功實施裂縫監測79井次，為低滲透油藏注采井網部署、動態分析和注水方案調整提供了依據，為低滲透油藏的高效開發提供了有力保障。

4 結語

1)人工壓裂裂縫監測可以為油田布井、井網調整、注水方案調整提供依據，對油田開發具有重要意義。

2)通過對壓裂層段裂縫方位、長度、高度等的深入了解，可以加深地質工程師對區塊的認識，確保油水井措施制定、注采方案調整的準確可靠。

[1]劉建中，王春耘，劉繼民，等.用微地震法監測油田生產動態[J].石油勘探與開發，2004(2):71 －73.

[2]梁 兵，朱廣生.油氣田勘探開發中的微震監測方法[M].北京:石油工業出版社，2004.

[3]張景和，孫宗碩.地應力、裂縫測試技術在石油勘探開發中的應用[M].北京:石油工業出版社，2001.