疏松砂巖油藏壓裂防砂裂縫形態(tài)研究

王言濤

摘要：本文針對(duì)疏松砂巖油藏采用壓裂防砂工藝形成的裂縫形態(tài)進(jìn)行研究，通過分析示蹤陶粒砂監(jiān)測(cè)、地面微地震測(cè)試數(shù)據(jù)，研究裂縫的平面走向及長度、縱向延伸高度，為壓裂防砂工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：疏松砂巖 壓裂防砂 裂縫形態(tài)

1 疏松砂巖壓裂防砂裂縫形態(tài)常規(guī)認(rèn)識(shí)

對(duì)于疏松砂巖油藏地層壓裂充填后充填帶的形態(tài)，理論界有3種不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為呈現(xiàn)“吹汽泡”狀（見圖1-1a）；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為呈現(xiàn)“微裂縫”狀（見圖1-1b）；第3種觀點(diǎn)認(rèn)為呈現(xiàn)“短寬縫”狀（見圖1-1c）。具體充填帶的形態(tài)目前國內(nèi)外專家仍很難采用地面物理模擬的方法給與確認(rèn)，大多是憑經(jīng)驗(yàn)推理判斷，但統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)為：充填帶總體作用是給生產(chǎn)流體提供一種流道。更多專家傾向于第3種觀點(diǎn)。

為描述淺層井壓裂形成的裂縫形態(tài)，為工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，通過在金家油田通38-201井實(shí)施地震微地震測(cè)試、示蹤陶粒砂監(jiān)測(cè)工藝，描述裂縫平面走向及長度、縱向延伸高度。

2 示蹤陶粒配套PNN測(cè)井監(jiān)測(cè)裂縫高度

示蹤陶粒配套PNN測(cè)井在通38-201井應(yīng)用，在壓裂防砂施工中尾加示蹤陶粒砂10方，通過壓裂前后兩次PNN的測(cè)量，將長源距、短源距、SIGMA、孔隙度曲線分別做了對(duì)比分析，通過分析發(fā)現(xiàn)SIGMA在壓裂前后的差異最大。SIGMA是顯示地層俘獲能力的參數(shù)，在本次壓裂后注入了陶粒砂，而陶粒砂對(duì)中子探測(cè)器的響應(yīng)有較大的影響，致使SIGMA在壓裂前后的顯示有了明顯差異，陶粒砂越多，計(jì)數(shù)率越小，SIGMA越大。在本井次中SIGMA比值約為1.2，差異約為3c.u.，可以有效的區(qū)分壓裂前后的地質(zhì)狀況。通過SIGMA的差異顯示，我們認(rèn)為本井次從762.0-788.0m井段都有明顯的壓裂反映，788.0-799.5m井段有輕微影響。

3 地面微地震測(cè)裂縫方位及長度

在壓裂防砂時(shí)，由于地層壓力的升高，根據(jù)摩爾-庫倫準(zhǔn)則，沿著裂縫邊緣會(huì)發(fā)生微地震。其原理是：水力壓裂產(chǎn)生的能量以地震波的形式在地層中傳播，通過在地面接收到地震波，在壓裂防砂施工井的周圍，布置4-6個(gè)高精度的檢波器，無線傳輸，主站分析實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。地面檢波監(jiān)測(cè)儀記錄這些微地震，并進(jìn)行微地震震源定位。由微地震震源的空間分布可以描述人工裂縫輪廓，以檢波器之間的連線可把壓裂井包在線內(nèi)的方法布置地面檢波器，監(jiān)測(cè)壓裂時(shí)形成的微破裂源所形成的地震信號(hào)在各個(gè)臺(tái)站上的到時(shí)，采用多通道定時(shí)定位方法，監(jiān)測(cè)壓裂過程中出現(xiàn)的微震點(diǎn)，并根據(jù)微地震走時(shí)進(jìn)行震源定位，記錄這些微地震分布并以此來描述裂縫形態(tài)。該方法可以測(cè)定油井壓裂時(shí)裂縫擴(kuò)展方向，因?yàn)槿斯毫蚜芽p總是沿著最大水平主應(yīng)力方向擴(kuò)展，所以該測(cè)量方法可以間接測(cè)出遠(yuǎn)井的最大水平主應(yīng)力方向，同時(shí)還可以測(cè)出裂縫擴(kuò)展長度、高度資料。以通38-201井為例，該井壓裂監(jiān)測(cè)裂縫方位為N76.6°E，裂縫左翼長度約為134.5米，右翼長度約為129.8米，總長度約為264.3米（圖3-1）。

該裂縫上側(cè)高度約為758.4米，下側(cè)高度約為778.1米，在壓裂層中下部擴(kuò)展比較充分（圖3-2）。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

示蹤陶粒配套PNN測(cè)井可實(shí)現(xiàn)裂縫高度監(jiān)測(cè)。地面微地震測(cè)井可監(jiān)測(cè)壓裂防砂裂縫走向及長度、高度，但與常規(guī)壓裂監(jiān)測(cè)相比，數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)集中，指向性差，下步需要繼續(xù)深入研究。

參考文獻(xiàn)：

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