低渗油藏人工裂缝监测技术在现河地区的应用

肖淑明，吕志强，郭志华，刘雪青

(中石化胜利油田分公司现河采油厂，山东东营 257068)

1 前言

现河采油厂低渗透油藏目前已探明含油面积148 km2，地质储量11 685.27万 t，已动用含油面积108.29 km2，动用地质储量 9 583.67 万 t，储量投入规模、产量比重逐年加大，是采油厂可持续稳定发展的重要阵地。低渗透储层具有埋藏深、渗透率低、孔隙度小的特点。水力压裂是改造油气层的有效方法，是油水井增产增注的重要措施。为了了解压裂时产生裂缝的方位(方向)、裂缝长度、裂缝的高度(范围)和产状以及地下主应力方向，为布井和井网调整提供依据，避免油井发生水淹、水窜现象，因此需要进行压裂裂缝监测。

裂缝监测有多种方法，如示踪剂方法、电位法、地倾斜方法等。示踪剂方法滞后，可靠性受监测井的周围分布井所在位置的限制;电位法受气候、深度限制，且需较多的测点，测区范围有限;地倾斜方法也受深度限制，且与覆盖层厚度、品质有关，需较多的测点，测区范围有限;只有微地震方法即时，控制范围大，适应面广，近年来得到广泛应用[1]。

2 微地震监测技术的基本原理

压裂或高压注水时，由于地层压力的升高，根据摩尔－库伦准则，沿着裂缝边缘会发生微地震。记录这些微地震，并根据微地震走时进行震源定位，由微地震震源的空间分布可以描述人工裂缝轮廓。微地震震源空间分布在柱坐标系3个坐标面上的投影，可以给出裂缝的三视图，分别描述人工裂缝的长度、方位、产状及参考性高度[2]。监测使用平面微地震台网，该台网6分站，无线传输，主站记录分析，可以实时显示记录、分析结果，从主站计算机屏幕上可以实时看到人工裂缝发育趋势。图1是监测台站布置示意图。

图1 微地震台网分布图Fig.1 Monitoring station distributionof microseismic

用6个放在地面上的地震仪，接收来自同一个地震源的地震波到时，由于地震波到达不同的台站，路径不同，到时也不同，用到时差计算出微地震位置。依据微地震震源特征，地震波传播理论和微地震信号识别理论，用监测得到的微地震点的空间分布及其三视图描述人工裂缝轮廓，实时给出人工裂缝监测结果[3]。

3 微地震监测技术的应用情况

近年来，加大人工裂缝监测力度，尤其是2011年以来，对每口压裂井均进行裂缝监测，为油田布井、井网调整、注水方案调整提供依据。

3.1 实施人工裂缝监测，为新区产能建设方案井网部署提供参考

图2 王664－斜2井人工裂缝监测结果平面图Fig.2 Plan view of microseismicmonitoring result for Well Wang664－inclined 2

针对近几年低渗油藏新建产能块的方案评价井、滚动井进行裂缝监测，为井网部署提供了依据。如王664块，为2008年新建产能块，含油面积1.44 km2，石油地质储量 81.24 ×104t，主力油层为沙四段，油藏埋深2 600 m，孔隙度19.5%;渗透率23.5 × 10－3μm2，压 力 系 数 1.05，地 温 梯 度3.6℃/100 m，为一常温常压、中孔、低渗透、稀油构造－岩性油气藏。

为了解区块应力方向，对王644－斜2井进行压裂裂缝监测，如图2、图3所示，其压裂参数及进水裂缝尺度见表1。

王644－斜2井压裂监测的人工裂缝方向为北东东向，主缝北东向，有3个显著的支缝，为北东向、北东东向、北西向。

再对王644－6井进行压裂裂缝监测，如图4、图5所示，其压裂参数及进水裂缝尺度见表2。

图3 王664－斜2井压裂近井裂隙分布图Fig.3 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well Wang664－inclined 2

表1 王644－斜2井压裂参数及进水裂缝尺度Table 1 Microseismic monitoring result for Well Wang 664－inclined 2

图4 王664－6井人工裂缝监测结果平面图Fig.4 Plan view of microseismicmonitoring result for Well Wang 664－6

图5 王664－6井压裂近井裂隙分布图Fig.5 Fissures distribution of microseismicmonitoring result for Well Wang 664－6

表2 王644－6井压裂参数及进水裂缝尺度Table 2 Microseismic monitoring result for Well Wang 664－6

王644－6井压裂监测的整体人工裂缝方向为北东东向，主缝北东向，有3条显著的支缝，为北东向、北西向、北西西向。

根据王664－斜2、王664－6井的压裂裂缝监测结果，对部署井网进行适当调整，避开在水井注水主流线方向部署油井，因边部储层变薄，物性变差，适当缩短井距，增加储量控制程度，如图6所示。采用350 m×250 m正方形井网，部署油水井13口。区块投入开发后，当年建产能2.7万t。

3.2 实施人工裂缝监测，为动态分析、注采调整提供依据

3.2.1 搞清裂缝方向，调整注采井网

如对老区油井河148－斜35井进行压裂裂缝监测，如图7、图8所示。

图6 王664断块注采井网图Fig.6 Water-flooding well net for failure block Wang 664

河148－斜35井压裂监测的人工裂缝方向为北东东向。主缝北东东向，有两条显著的支缝，为北东向、北西西向。高度不平稳，由东向西升起;两翼裂缝长度不对称，西翼偏长。近井原生裂隙中等发育，为北东向、北东东向、北西向、北西西向。倾角为6°，裂缝面倾向东南，见表3。

图7 河148－斜35井人工裂缝监测结果平面图Fig.7 Plan view of microseismicmonitoring result for Well He148－inclined 35

图8 河148－斜35井压裂近井裂隙分布图Fig.8 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well He148－inclined 35

表3 河148－斜35人工裂缝参数及进水裂缝尺度Table 3 Microseismic monitoring result for Well He148－inclined 35

根据河148－斜35井压裂裂缝监测结果，裂缝方向为北东78.9°，关注水井水驱方向，避免水淹水窜，转注河148－斜25、河148－斜35，对应油井均出现见效情况，如油井河148－斜27井，见效后日产油能力由 0.9 t达到 8.6 t，累计增油 0.36 万 t。

3.2.2 搞清裂缝方向，水井调配避免水淹水窜

图9 河143斜77井人工裂缝监测结果平面图Fig.9 Plan view of microseismicmonitoring result for Well He143－inclined 77

2010年对河143－斜77井的压裂过程进行了监测，如图9、图10所示，其人工裂缝参数及进水裂缝尺度见表4。

图10 河143－斜77井压裂近井裂隙分布图Fig.10 Fissures distribution of microseismic monitoring result for Well He143－inclined 77

表4 河143－斜77人工裂缝参数及进水裂缝尺度Table 4 Microseismic monitoring result for Well He143－inclined 77

河143－斜77井压裂监测的人工裂缝方向为北东66.1°，与水井河143－斜44井水驱主流线方向基本一致，为避免出现水淹水窜现象，及时对水井河143－斜44井进行动态调配，由40 m3/d调整到15 m3/d，有效控制了油井河143－斜77井的含水上升，目前该井日油5.4 t/d，含水14%，仍控制在低含水阶段。

2008年以来，现河地区已成功实施裂缝监测79井次，为低渗透油藏注采井网部署、动态分析和注水方案调整提供了依据，为低渗透油藏的高效开发提供了有力保障。

4 结语

1)人工压裂裂缝监测可以为油田布井、井网调整、注水方案调整提供依据，对油田开发具有重要意义。

2)通过对压裂层段裂缝方位、长度、高度等的深入了解，可以加深地质工程师对区块的认识，确保油水井措施制定、注采方案调整的准确可靠。

[1]刘建中，王春耘，刘继民，等.用微地震法监测油田生产动态[J].石油勘探与开发，2004(2):71 －73.

[2]梁 兵，朱广生.油气田勘探开发中的微震监测方法[M].北京:石油工业出版社，2004.

[3]张景和，孙宗硕.地应力、裂缝测试技术在石油勘探开发中的应用[M].北京:石油工业出版社，2001.