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微地震测量的新应用－水力压裂监测ArneVoskamp2011年3月内容•简介•水力压裂监测(StimMAPHFM)•中国的实例（2）SchlumbergerPrivate•中国的实例（2）•StimMORE实例•解释技术•技术展望•总结StimMAP在全球的应用SchlumbergerPrivate3高度长度覆盖范围进行了多年的压裂作业，仍然弄不清楚。。。SchlumbergerPrivate高度连通性对称性延展延展裂缝数量裂缝数量裂缝数量复杂程度压裂级数Sizeof压压裂级数各级大小对称性水力压裂监测（HFM）–实现压裂作业优化的关键对裂缝在以下方面的增长实时成像•长度SchlumbergerPrivate•长度•高度•方位现场配置现场配置现场配置现场配置•压裂井•监测井中放置检波器接收阵列•两口井井距通常~700m实时校正和决策数据采集现场操作现场操作现场操作现场操作可行性分析!5现场操作现场操作现场操作现场操作•连续监测压裂造成的微地震事件•实时识别微地震事件并进行空间定位•在3D空间中显示出压裂微地震事件定位结果HFM：应用及价值实时增产措施实时增产措施实时增产措施实时增产措施改进改进改进改进SchlumbergerPrivate地质地质地质地质、、、、地球物地球物地球物地球物理理理理、、、、岩石力学岩石力学岩石力学岩石力学改进改进改进改进可视化可视化可视化可视化、、、、集成集成集成集成处理处理处理处理采集采集采集采集油藏油藏油藏油藏实时的StimMAP技术使得StimMORE成为可能SchlumbergerPrivateDataAcquisition数据采集DataimportandViz处理、可视化7Realtimecorrectionsanddecisionmaking实时决策、修正Monitoring监测采集SchlumbergerPrivate采集采集采集采集采集方案设计采集方案设计处处处处理理理理处处处处理理理理作作作作业业业业准准准准备备备备作作作作业业业业准准准准备备备备8模型建立、改进模型建立、改进解释成果解释成果•175摄氏度，172兆帕•86毫米外径（去掉扶正器后64毫米）•3轴GAC，不受井斜影响VSI多功能地震成像仪器指标SchlumbergerPrivate•3轴GAC，不受井斜影响•每个检波器都有独立的振荡器•检波器与梭体解耦•信号在梭内数字化•24位ADC•梭间距可调•每梭都有方位探头9•每梭都有方位探头仪器特点•轻巧的检波器，相应灵敏•噪声隔离•地震波频段无共振•振荡器实时检测解耦效果SchlumbergerPrivate•振荡器实时检测解耦效果•GAC检波器：宽频、噪声低、不受井斜影响•各轴信号串扰低•重复性好Z10ShakerXYSensorPackage井眼地震与微地震监测•井眼地震井眼地震井眼地震井眼地震垂直监测•微地震监测微地震监测微地震监测微地震监测水平监测SchlumbergerPrivate垂直监测类似声波测量多角度传播11初期声速模型–偶极子横波测井滤波并分段建立一维各向异性模型SchlumbergerPrivate各向异性TaylorSand(E:.11,D:-.035,G:.255)12000.013000.011%MicroseismicSonicSchlumbergerPrivate7000.08000.09000.010000.011000.0Velocity(f/s)VpVsvVsh11%25%5000.06000.00.020.040.060.080.0100.0Angle25%通过放炮定位来刻度声速模型Gamma在0.20magenta时得出最佳结果ThebestresultsareSchlumbergerPrivateThebestresultsareobtainedwithEps=0.16&Gamma=0.2014处理SchlumbergerPrivate采集采集采集采集采集方案设计采集方案设计处处处处理理理理处处处处理理理理作作作作业业业业准准准准备备备备作作作作业业业业准准准准备备备备15模型建立、改进模型建立、改进解释成果解释成果微地震事件手动定位SchlumbergerPrivate16纵波提取横波提取时间方向微地震事件自动提取CoalescenceMicroseismicMapping-Automated-SchlumbergerPrivate-Automated-ContinuousSpatialMapping(SPE95513)优点优点优点优点不需要时间提取不需要时间提取不需要时间提取不需要时间提取结果一致性好结果一致性好结果一致性好结果一致性好17对噪声抑制好对噪声抑制好对噪声抑制好对噪声抑制好事件提取灵敏度高事件提取灵敏度高事件提取灵敏度高事件提取灵敏度高CoalescenceMicroseismicMapping-CMMSchlumbergerPrivate18•3Dgrid-searchapproachbasedonSNRandmodeledtimes-LocationatmaximumRec1,2CMM–LocationresolvedasreceiversaresummedSchlumbergerPrivateTime(ms)StationDepth19Time(ms)DistanceRec1,2,3CMM–LocationresolvedasreceiversaresummedSchlumbergerPrivateTime(ms)StationDepth20Time(ms)DistanceRec1,2,3,4,5,6CMM–LocationresolvedasreceiversaresummedSchlumbergerPrivateTime(ms)StationDepth21Time(ms)DistanceRec1,2,3,4,5,6,7,8CMM–LocationresolvedasreceiversaresummedSchlumbergerPrivateTime(ms)StationDepth22Time(ms)DistanceAutomatedlocationsareQC-edbygeophysicistinofficeoronlocation将HFM提升到更高高度–StimMORE及同井压裂监测•2010年在中国：–成功进行了几次StimMap的实时监测SchlumbergerPrivate–成功进行了几次StimMap的实时监测–对不同的油田进行了一些可行性分析•StimMAP实时监测能力使得现场修正增产作业(StimMORE)成为可能•正在进行的StimMORE监测实例分析JobPlanningDiversionDesign•16个射孔段•地面地震数据•进行了HFM监测SchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization•进行了HFM监测–底部裂缝发育较好–错过了高段的产能•产量低于平均水平33第一步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization1341第一步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimizationOptimizationMicroseismicEvaluation1351第一步JobPlanningDiversionDesignDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimizationOptimizationMicroseismicEvaluationDiversionDesign1361第二步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization123712第二步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization123812第二步JobPlanningDiversionDesignDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization12OptimizationDiversionDesign3912第三步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization12340123第三步JobPlanningDiversionDesignSchlumbergerPrivateDiversionDesignJobExecutionMicroseismicEvaluationOptimization123MicroseismicEvaluationJobCompletion41123结果•日产量、可动用储量提高•90天收回成本SchlumbergerPrivate•90天收回成本42处理解释的关键问题SchlumbergerPrivate处理解释的关键问题微地震的处理解释：1.地球物理学(Geophysical)2.工程(Engineering)SchlumbergerPrivate2.工程(Engineering)•分辨率及精度的关键：–定位是否准确？(Location)–可靠性如何评价？(Reliability)–(Reliability)–有无漏失？(Imaging)微地震成像SchlumbergerPrivate微地震：AMovingTarget?SchlumbergerPrivate不同的监测方式噪声信号SchlumbergerPrivate结论及展望如果没有有效的监测手段，就很难准确评价压裂作业的效果。WithoutHFM,fracturingjobsandproductionresultsmaybeextremelydifficulttounderstand.HFMcanbeseenasturningontheSchlumbergerPrivateextremelydifficulttounderstand.HFMcanbeseenasturningonthelightdownthere...技术展望实时处理解释，并用于现场增产施工干预：StimMORE谢谢！欢迎提问！SchlumbergerPrivate