案例：微地震监测不同簇间距压裂效果

刘萝卜锅

研究现状：

水平井设计和大规模体积压裂是商业化开采致密储层的核心技术，簇间距是水平井分段多簇压裂设计过程中的一个重要参数。

研究结论：


1、水平井分段分簇压裂时的簇间距对储层的压裂改造效果具有重要影响，过小的簇间距将导致分簇主裂缝之间的改造区重叠，降低压裂改造效率；过大的簇间距则会在主裂缝之间产生未改造区，影响储层的动用程度。

2、通过井下微地震监测，可更加直观地了解不同簇间距的压裂波形范围，可更好地评估压裂效果，为后续簇间距的选择提供重要参考。

研究流程：

1、分析处理微地震资料（图1）；
2、对比邻井不同簇间距压裂监测结果（图2，图3，图4，图5）；
3、利用微地震监测技术优化水平井簇间距（图6，图7，图8）；
4、压裂效果对比（图9，图10，图11，表1）。

图文说明：
微地震资料处理解释主要流程如图1所示。检波器按照建立的观测系统要求下入监测井指定深度后，首先利用射孔信号确定检波器的三分量方向，并通过射孔信号的归位定位校正原始速度模型。

图1 微地震资料处理解释流程图

P10井采集的射孔信号较强（图2左），P波起跳较清晰，可用于检波器方向的校正。从射孔信号反定位的结果来看（图2右），速度模型和检波器方向较准确，反定位误差为2.9m。

图2 P10井射孔信号波形图(左)及射孔信号定位图(右)

P10井压裂监测结果如图3，按照不同段不同颜色进行区分，单簇裂缝网络波及宽度为43～71ｍ，每一段的两簇压裂产生的裂缝网络呈现单独的裂缝形态，簇与簇之间互相不影响，裂缝网络间存在未被改造的区域。从射孔信号反定位的结果来看（图4右），速度模型和检波器方向较准确，反定位误差为4.1m。对P4井压裂监测结果（图5）按照不同段不同颜色区分，发现每一段簇与簇之间相互影响干扰，可见改造较为充分。

图3 P10井整体微地震事件俯视图

图4 P4井射孔信号波形图(左)及射孔信号定位结果(右)

图5 P4井整体微地震事件定位结果

P6井第一次压裂采集的射孔信号较强（图6左），P波起跳较清晰，可用于检波器方向的校正。射孔信号中没有识别到清晰的S波起跳，仅通过射孔信号对P波速度模型进行校正，S波速度模型主要通过测井资料及经验P、S波速度比确定，监测到每段射孔信号均能够校正到实际位置（图6右）。

图6 P6井第一次压裂射孔信号波形图(左)及射孔信号回归定位结果(右)

第一次100m簇间距压裂定位结果见图7，单簇裂缝网络波及宽度为54～71m，簇与簇之间还有未改造区域（图7中红圈区域）。为了进一步改造未被改造的区域，通过分析监测结果对100m簇间距进行加密射孔压裂，加密后的簇间距约为30m。第二次压裂只监测中间6段（图8左），将两次压裂监测结果叠合显示（图8右），可见第二次加密后的压裂填充了第一次压裂过大簇间距中间未被改造的区域，整体改造更为充分。

图7 P6井100m簇间距第一次压裂微地震事件俯视图

图8 P6井加密压裂微地震监测成果图

图9 P10井100m簇间距(左)与P4井30m簇间距(右)裂缝网络形态对比图

监测结果（图9）显示，不同簇间距对缝网形态影响较大，100m左右的簇间距时，单段双簇形成的裂缝网络呈双簇形，两簇之间未形成明显的沟通，每段的簇与簇之间还有未被改造的区域间隙（图9左）。30m左右（图9右）的簇间距时，每一段的每簇之间互为干扰，形成了较宽的裂缝网络，簇间改造较充分。

通过对比P10井与P4井微地震事件储层SRV（图10）可见，当簇间距较小（30ｍ）时，各条主裂缝周围各自形成的SRV处于几乎完全叠加的状态，呈现出单一的椭球体形态；随着簇间距增大（100m），各条主裂缝周围各自形成的SRV基本分离，SRV 转变成为沿着每一簇单独的两个不连续的椭球体形态。

刘萝卜锅

图10 P10井100m簇间距(左)与P4井30m簇间距(右)压裂SRV

通过分析微地震事件密度图（图11）可以看出，第一次压裂形态主要为每簇单独延伸；两次改造大部分事件同处同一层位内；通过加密压裂，第一次簇间及段间未被充分改造的井段改造更为充分。对比两次压裂产生的单簇缝宽（表1），单簇产生的裂缝网络波及的宽度不足以改造完全100m的簇间距，加密后簇间距约为30m，单簇缝宽能够重复改造簇间储层。重复压裂后日增液24.1t，日增油7.2t，可见加密压裂效果良好。

图11 P6井两次压裂微地震事件密度体俯视图

表1 P6井两次压裂簇间距与单簇缝宽参数表


文献来源：
应用微地震监测技术研究不同簇间距压裂效果[J]。石油地球物理勘探，2018,53(S2):137-142+12。作者：衡峰，王刚，刘博，储仿东，张彦斌，冯超。

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