淺談水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)的研究與現(xiàn)場應(yīng)用

杜四輩　馬國梁　雒文杰　劉強灸

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國油田開發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長足的進(jìn)步，本文就水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀展開分析，并分別論述了新型水驅(qū)前緣解析、水力壓裂微地震裂縫監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用實例，希望由此能夠為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：水驅(qū)前緣；裂縫監(jiān)測；水力壓裂

中圖分類號：TE357.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）22-0181-02

在未來很長一段時間內(nèi)注水開發(fā)都將是油田的主要開發(fā)方式，而這就使得水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)在注水油田開發(fā)中將長期扮演重要角色，而為了保證兩種技術(shù)更好滿足油田開發(fā)需要，正是本文就水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)的研究與現(xiàn)場應(yīng)用展開具體研究的原因所在。

1 水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.1 水驅(qū)前緣技術(shù)研究現(xiàn)狀

在應(yīng)用時間較久的經(jīng)典水驅(qū)油理論中，萊文萊特函數(shù)式在其中負(fù)責(zé)含水率的確定，不過在近年來學(xué)界的研究中發(fā)現(xiàn)，雖然萊文萊特函數(shù)能夠較好充當(dāng)各類水驅(qū)計算方法的理論基礎(chǔ)，但高含水時期該函數(shù)的適用性將大大降低，這就為新型水驅(qū)前緣解析技術(shù)的出現(xiàn)提供了契機(jī)。

結(jié)合Welge方程以及圖1所示的含水率與含水飽和度關(guān)系，即可得出注入孔隙體積倍數(shù)，這里的A、、L、Wi、、分別指巖石滲流橫截面積、孔隙度、注采井距、累計注水量、含水率、出口端含水飽和度。

結(jié)合經(jīng)典水驅(qū)油理論，同時參考文獻(xiàn)[1]所進(jìn)行的油、水相對滲透率模型直接相比研究，本文得出了新型油水相滲比關(guān)系式，其簡化式為，其中，這其中的a、b、c、m、n指的是待定常數(shù)，而Sor、Swi、Kor、Krw分別是指殘余油飽和度、束縛水飽和度、油相相對滲透率、水相相對滲透率，繼續(xù)展開計算則可得出驅(qū)油效率解析式：

1.2 裂縫監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀

裂縫監(jiān)測技術(shù)是一種在油田開發(fā)中應(yīng)用較廣的技術(shù)形式，該技術(shù)在裂縫生成監(jiān)測、壓裂效果評價、裂縫生長過程描述、保證壓裂施工按設(shè)計順利進(jìn)行等方面都有著較為出彩的應(yīng)用，而本文研究的水力壓裂微地震裂縫監(jiān)測則屬于該技術(shù)的重要應(yīng)用方向[2]。

2 水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用實例

2.1 新型水驅(qū)前緣解析技術(shù)應(yīng)用實例

在某丘陵油田中，該油田的原油黏度、地層水粘度分別為0.2636mPa·s、0.3678mPa·s，而結(jié)合表1所示的該油田Ⅱ類儲層標(biāo)準(zhǔn)油水相對滲透率數(shù)據(jù)，并將油水相滲比關(guān)系式帶入分流量方程，筆者發(fā)現(xiàn)多種算法計算的前緣含水飽和度數(shù)值均分布在0.6500左右，而圖解法求得的結(jié)果則為0.6282，由此可見新型水驅(qū)前緣解析技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)人為因素影響的減少。

圖2為油田的Ⅱ類儲層水驅(qū)油效率曲線，結(jié)合該圖即可得出最終驅(qū)油效率、最大有效注入孔隙體積倍數(shù)分別為0.5556與0.7496，而水驅(qū)油實驗得到的最終驅(qū)油效率則為0.5600，由此可見新型水驅(qū)前緣解析技術(shù)的實用性?？偟膩碚f，新型水驅(qū)前緣解析技術(shù)實現(xiàn)了傳統(tǒng)水驅(qū)油理論中隱函數(shù)式向等效的含水飽和度解析式轉(zhuǎn)化，這對于各類經(jīng)典圖像繪制與相關(guān)計算的進(jìn)行都將提供較大便利。

2.2 水力壓裂微地震裂縫監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用實例

選擇某油田作為研究對象，結(jié)合該油田水力壓裂微地震資料進(jìn)行分析，井下儀器錄制參數(shù)分別為：射孔段3個，分為深層、中層以及淺層，分別為2185～2187m、2176～2179m、2167～2170m；時間采樣間隔0.5ms，記錄長度為5s；壓裂井和監(jiān)測井水平間距219m。

2.2.1 射孔資料處理

在射孔資料處理中，可以通過分析各級檢波器水平偏轉(zhuǎn)角及旋轉(zhuǎn)定位后的角度，完成各級檢波器相關(guān)信息的分析與處理，而結(jié)合各級檢波器的水平X分量與Y分量，即可通過縱橫波分離、縱波投影為實際壓裂采集記錄三分量旋轉(zhuǎn)提供參數(shù)。

2.2.2 壓裂監(jiān)測資料處理

結(jié)合水力壓裂微地震裂縫監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用流程，即可開展壓裂監(jiān)測資料處理，具體內(nèi)容為：（1）微地震事件識別。結(jié)合波形振幅明顯增大、相鄰道相位與波形相近即可判斷微地震是否發(fā)生，而判斷地震同相軸時差范圍，即可分辨正常和異常微地震事件，前者的頻帶范圍處于50～160Hz、后者則為10～60Hz，由此可以確定本文研究中監(jiān)測到的微地震事件為異常微地震事件。（2）波至?xí)r間拾取?？梢圆扇∽詣踊蚴謩臃椒?，結(jié)合剛剛得出了的異常微地震事件結(jié)論，即可判斷檢波器上方震源是引發(fā)波型縱波、橫波同時存在的原因。（3）震源位置定位。應(yīng)用反演的方法進(jìn)行地震震源位置和微地震發(fā)震時間。（4）監(jiān)測資料解釋。結(jié)合3個射孔段反演結(jié)果與3個射孔段俯視，求得了3個射孔段微地震震源分布，其中2187～2191水力壓裂射孔段的裂縫發(fā)育方位為北偏西32°，裂縫延伸長度、寬度、厚度的平均值分別為175m、150m、20m。

3 結(jié)語

綜上所述，水驅(qū)前緣和裂縫監(jiān)測技術(shù)能夠較好服務(wù)于我國油田開采。而在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合油田實例展開的研究，則較為直觀證明了研究的實踐價值，射孔資料處理、壓裂監(jiān)測資料處理相關(guān)內(nèi)容的論述則為這一實踐價值提供了依據(jù)。因此，在相關(guān)理論研究與實踐探索中，本文研究內(nèi)容便可以作為重要參考。

參考文獻(xiàn)

[1]高文君，姚江榮，公學(xué)成.水驅(qū)油田油水相對滲透率曲線研究[J].新疆石油地質(zhì)，2014，（6）：629-631.

[2]趙芳，沈瑞，李兆國.非均質(zhì)油藏水驅(qū)前緣理論計算方法研究[J].特種油氣藏，2014，（6）：101-104+146.