石油压裂过程中的监测是一个复杂而关键的任务,主要目的是了解水力裂缝的扩展情况及其复杂性,以评价增产效果并制定针对性的措施。目前,主要的裂缝监测技术可以分为以下几类:
间接诊断技术
地面微地震技术:通过地震学中的震源定位技术,利用3-6个观察点接收的信号来定位震源。这种技术原理简单、费用低,但受限于信号采集的缺陷,其精确度有限。通常采用贴套管的微地震监测技术,通过在相邻井的套管上放置检波器来接收信号,以提高信号质量。
井地电阻率法与激发极化法联合监测:基于井地电阻率法与激发极化法,结合位场理论镜像原理,采用三维有限差分计算地表传导电位与极化电位。通过非等权值的数据融合算法,计算地表双参数异常,从而实现对水力压裂裂缝的实时监测。
直接近井诊断技术
测斜仪阵列水准观测:通过在井口周围布置测斜仪阵列,监测井眼轨迹和井壁的变形情况,从而推断裂缝的方位、长度和高度。
直接远场诊断技术
井下微地震技术:通过在井底布置微地震监测设备,实时监测压裂过程中的微震信号,获取裂缝的方向、长度、宽度、高度、导流能力、压裂液的滤失系数等参数,从而评价压裂效果。
其他辅助技术
压裂液在地层中的低阻特性与极化特性监测:利用这些特性,通过井地电法联合监测仪器系统,计算地表双参数异常,实现对低电阻率储层或深井压裂情况的有效监测。
建议
选择合适的监测技术:根据具体的油田条件、压裂需求和预算,选择最合适的裂缝监测技术。例如,对于浅层油藏或高阻储层,地面微地震技术可能更为适用;而对于深层油藏或低阻储层,井地电法联合监测技术可能更为有效。
多方法联合应用:在实际应用中,可以考虑将多种监测技术联合使用,以提高监测结果的准确性和可靠性。例如,地面微地震和井下微地震技术可以相互补充,提供更全面的裂缝信息。
实时监测与数据分析:利用远程实时监测系统,实时获取压裂过程中的各项参数,并进行深入的数据分析,以便及时发现问题并调整压裂方案。
通过以上方法,可以有效地监测石油压裂过程中的裂缝扩展情况,为油田的勘探开发和增产措施提供科学依据。