微震监测技术在油气勘探中的应用与发展

王国雨

（辽河油田海南油气勘探分公司，辽宁 盘锦 124010）

随着能源需求的持续增长，油气勘探从常规向非常规快速转化成为必然。根据“十二五”期间油气勘探规划和国内发展态势，我国国有油气企业在抓好常规油气藏勘探开发的同时，积极向隐蔽和非常规油气藏拓展。油气田勘探开发的长期实践证明，测井是发现与评价油气层的最重要、最有效的必不可少的技术手段。

1 微震监测技术

微震监测技术是一种高科技信息化的地下工程动力监测技术。随着设备硬件技术、信号处理技术和数字化技术的快速发展，微震监测技术的应用在国际上也越来越多，目前国内出现了对该技术的应用研究热。微地震监测技术在油气藏勘探开发方面的主要应用包括储层压裂监测、油藏动态监测等，可缩短和降低储层监测的周期与费用。

微震监测用的不是专门人工震源产生的地震波，主要是利用人为的一些物理方法或者工程技术手段产生的地震波，利用人工方式诱发的微弱地震需要在井中观测，对于实施监测到的数据资料进行对照处理与分析，得到解释，最后可以获得其空间图像，包括裂缝处的详细地理信息。对于油气开发前空隙流动前缘，对于热驱空间的变化进行检测，还可以测得地层纵波，斯通利波，泊松比和全波列波形记录，通过处理解释可以用来确定岩性孔隙度、划分气层、识别地层裂缝、估算渗透率、分析岩石力学特性、标定横波地震速度。

2 石油勘探中微震监测技术应用

微震监测技术一个重要的应用就是在石油工程领域的应用。对于抽采石油的采区，为了提高石油的采出率，往往要向采区注入高压水破岩。石油开采一般都在大深度的地层下进行，浅则几百米，深则上千米。因此，注水要技术上可行和经济上合理。微震监测技术对于这种大深度的井下注水工程有较好的监测效果，它可以强有力地确定岩体破裂和裂纹扩展方向、裂纹扩展长度和宽度等；确定注水钻孔的合理位置，控制注水量以达到节约用水；优化压裂设计，如注水压力、注水时间等。加拿大的ESG公司就在美国的一些石油开采区使用了微震监测技术，并取得较好的经济效益。

微震监测测井曲线综合利用电性曲线、岩性剖面及钻井地质分层的多种信息，精确标定出地下某地质体的顶底界面，分析储层的横向变化，提高了标定的准确和形象性，将其与对该区的整体构造与地质认识相对照，分析其是否符合该区地质沉积规律，也可对合成地震记录起到检查的作用。通过任意连井线，将测井曲线投在地震剖面上，根据地震标准反射层与测井响应一致原则，使井与井之间的地震地质标定的关系保持一致，从而检验空间地震地质标定的合理性和一致性。

目前，微地震监测技术处于技术攻关阶段。随着技术的日臻成熟，实时微地震成像可以及时指导压裂工程，适时调整压裂参数；对压裂的范围、裂缝发育的方向、大小进行追踪、定位，客观评价压裂工程的效果，对下一步的生产开发提供有效的指导。基于微震监测的裂缝评价技术正在发展成为油层压裂生产过程中最直观、最可信赖的技术之一，采用微地震技术，对储层压裂进行监测，微震监测结果与人工电位梯度方法（ERT）监测结果基本一致。微地震压裂监测技术是在低渗透油气藏压裂改造领域的一项重要新技术，对油气田开发中的水平井网优化布置、提高采收率、降低开发成本等方面具有指导性意义。

3 微震测井的发展趋势

21世纪以来，三维地震勘探技术主要朝着提高勘探效率、降低勘探成本的方向发展。数字检波器、可控震源的应用，扩大了地震数据采集装备带道能力，实现了单点激发、单点接收、高密度、宽方位/全方位的三维地震数据采集，加上高性能计算技术使地震成像 技术、数据处理解释一体化、可视化快速发展，提高了三维地震数据质量和地震资料分辨率。经过近10年的发展，宽方位采集技术已经在海上地震勘探中发挥越来越重要的作用，取得了较好的应用效果。随着采集道数的增加，陆上宽方位角三维地震勘探也已成为可能。宽方位地震勘探在岩性和裂缝油气藏勘探领域具有广阔的应用前景。

目前斯伦贝谢、贝克休斯、道达尔、哈里伯顿等多家公司推出微地震技术服务。道达尔公司在中东和南美分别进行了注蒸汽微地震监测研究。一些专门从事微地震技术服务的公司在该领域取得重大进展，在优化开发方案、提高采收率等方面起到关键作用。微地震技术服务公司研发出一套基于地表的微震数据采集观测系统，其专有的FracStar技术在非常规资源开采中发挥重要作用。微地震技术在页岩气储集层中进行实时压裂监测效果显着，贝克休斯公司采用ⅠntelliFrac服务解决了页岩气储层水力压裂实时监测难题。

高质量的三维地震数据能够详细描述局部、微小构造信息，识别页岩储层复杂的裂缝、断层，优化钻探设计，避免钻井危害，降低钻探风险。高精度三维地震勘探获得的信息量丰富，地震剖面分辨率高，发现了许多重大油气发现，为保证全球油气持续增储上产做出了巨大贡献。多数石油公司认为，三维高分辨率地震技术的广泛应用，使全球探井成功率达到70%。20世纪90年代开始应用的四维地震是三维地震的延续，使三维地震技术应用到油气开发领域。四维地震监测技术的使用，明显改善了油藏管理，不仅降低了油田开发生产成本，也使油藏采收率大幅提高，同时在确定剩余油分布方面发挥了重要作用。

结语

随着微震监测技术理论的发展、设备性能的完善、价格的大众化，微地震监测技术在油气藏勘探开发方面的应用将不断的完善，井下仪器的集成化、阵列化、功能多样化及组合化是发展的需要，一只组合了多个传感器的仪器能确定多种岩石物理性质，可使储量估算更准确、油藏监测得以优化、作业方式得到改进。随钻测井及井下永久传感器监测技术不断的完善，未来的油气勘探必将为油气能源产业的发展具有更大的推动作用。

[1]丁广，张羽.地震勘探关键技术研究[J].科技传播，2012（14）.

[2]尧德中.几种弹性波递推方程的反射及波型转换性能的研究[J].石油地球物理勘探，1996（4）.

[3]金羽.石油物理勘探技术及应用[J].辽宁化工，2008（11）.

[4]李静.以地震新技术推动油气新发现[N].中国石化报，2005.