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微地震技术服务非常规油气勘探

2016-01-09浏览次数:1681   来源:能源网
  【石油机械网】未来5至10年页岩气开发将会形成较大的规模,成为国内油田油气资源开发的重要接替阵地。
 目前,我国页岩气开发的成本还比较高,随着页岩气开发技术的不断突破,未来5至10年页岩气开发将会形成较大的规模,成为国内油田油气资源开发的重要接替阵地。目前,CGGVeritas、斯伦贝谢、贝克休斯、道达尔、哈里伯顿等多家石油公司都已推出微地震技术服务。微地震技术已经成为当前地球物理界的热门技术之一,是储层压裂过程中最精确、最及时、信息最丰富的监测手段。

国内油田微地震技术开展迅速

      随着微地震压裂检测技术的兴起,国内各大油田也开展了对国内外微地震压裂检测技术现状、微地震压裂检测采集方法、数据处理及裂缝预测方法、成熟的处理反演软件、微地震压裂检测技术等做出的全方位调查研究,以了解和掌握微地震压裂检测技术的技术特点、技术关键、技术实用性及其发展方向,为下一步开展非常规油气资源的勘探开发工作提供经验,更好地为非常规油气藏勘探开发工作服务。

       近几年来,国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金,积极开展微地震检测技术的应用与研究工作。2011年,东方物探公司投入专项资金,积极开展压裂微地震监测技术研究,压裂微地震监测技术水平得到快速提升。截至2011年11月,东方物探公司已成功对11口钻井实施了压裂微地震监测。同年,华北油田物探公司针对鄂尔多斯工区大力推广水平井分段压裂技术、不断提高储量动用率及单井产量的要求,2011年初对微地震检测技术发展状况进行调研,并对检波器、记录仪器、处理软件进行实际考察,在鄂南工区富县牛东4井与洛河4井开展微地震监测裂缝评价技术攻关,采用微地震技术对储层压裂进行监测,结果与人工电位梯度方法(ERT)监测结果一致。与此同时,胜利油田也开展了微地震压裂检测技术的研究工作,并把它作为油田油气勘探开发的重要技术手段和技术储备。微地震技术在国内各大油田的试验应用取得了一定的效果,未来随着页岩气开发的不断发展,微地震技术也将有新的突破。

微地震技术海外经验积累

      美国矿业局在20世纪40年代就开始提出应用微地震检测技术,但由于当时的仪器价格昂贵且精度不高,监测结果不明显而未能引起人们的足够重视和推广。如今,美国成为页岩油气开发的领跑者就得益于这项技术。1997年美国在德州东部的棉花谷,进行了一次全面而深入的水压致裂微地震成像现场实验,以验证微地震成像技术的实用价值。该实验取得了巨大成功,证明微地震成像技术相对于其它技术来讲,分辨率高、覆盖范围广、经济实用及可操作性强,发展潜力巨大。同时,该实验也证明了应用该技术的四点优势:计量快速,方便现场应用;可精确确定裂缝高度、长度、倾角及方位;可实时确定微地震事件的位置;具有噪音过滤能力。

      在加拿大,国家原子能公司为监测深部储层采用了微地震监测技术,定量评定损伤程度,并监测所存放在地下的放射性核燃料扩散到周围地下水中的可能途径,以防造成污染。该研究机构为了保证置放核燃料的地下结构的稳定性,在-420m水平开挖了一条直径3.5m、长46m的实验隧道,进行专门研究,称为地下实验室URL。其开挖围岩主要是低渗透性硬岩,研究的主要课题是地下坚硬围岩开挖引发的柱状隧道损伤。在传统的应力、应变监测的同时,进行了详细的微地震监测,使用了分布在开挖体周围的16个三分向加速度计,在一年的时间内记录并定位了大约10,000个微地震事件。重点记录微震事件分布、能级、机理及其与岩石变形的关系,依据现场实测结果来建立和分析数学模型。

      在澳大利亚,随着经验的积累和技术手段的提高,初步证明微地震可在现场附近进行观测并能对其进行比较精确的定量研究。微地震研究取得的良好效果,为采矿工作提供了大量有益信息,极大地激发了矿业公司投资进行此类监测及研究的积极性。到目前为止,澳大利亚联邦科学与工业研究院CISRO已完成15个矿的微震监测试验,积累了大量的现场经验,为微地震监测工作的广泛开展和进一步研究打下了良好基础。澳大利亚的矿山微地震研究团队在吸取国际微地震监测经验的基础上,针对矿山的不同灾害,研制了系列微地震检测仪器、传感器和软件,已经形成了灾害监测、评价和治理的成套技术和装备,并在多个矿山取得了成功应用。研究团队通过承担大量国家和企业的科研项目,在理论、技术和装备一体化方面,取得了多项国际领先水平的成果,为企业解决了很多安全难题。

       目前,国内微地震技术应用才刚刚开始,为此还需加大人力、物力投入,强化微地震的调研,坚持不懈地开展技术创新和现场应用试验,积极开展微地震技术应用研究,了解和掌握其技术特点、技术关键和应用方法,使之成为页岩气勘探开发过程中的一把利器。

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