梨13井是東北油氣分公司的一口油井,應用微地震監測技術對壓裂施工進行監測。依托實時監測結果,技術人員及時優化裂縫質量,既提高了石油產量,還節省了近百萬元成本。
“微地震監測技術是目前國內最全面的壓裂效果定量評價手段,成為油氣水力壓裂監測的標配技術。”勝利油田地震資料處理高級專家尚新民說,這項技術就像聽診器,可以實時捕捉地下巖石破裂產生的微弱信號,并進行“把脈開方”。
在石油界,一種致密油藏被形象地稱為“磨刀石”,油氣被堵在極其細小的孔縫里難以流動,“地下有儲量、油氣采不出”成為業內難題。
壓裂成為一種解決難題的有效手段,利用水力高壓噴射地下幾千米石油所在的巖體發生劇烈變化,產生多條長、寬、高不等的人工裂縫,成為石油流動的“高速公路”。尚新民說:“通道打開了,油氣運移通暢了,產量自然就增加了。”
壓裂為油氣運移打通了道路,但道路質量如何,是不是最優路徑卻不得而知。這時,需要一種技術既能夠感知道路質量,又能夠對道路進行優化,進一步提高油氣產量。
2011年,勝利油田在國內率先開展相關技術研究。“這是一項事關油氣長期穩產的核心技術,但受國外技術壟斷,設備價格昂貴。”尚新民說。
地下巖體破裂被稱為微地震,產生的信號能量微弱,卻能準確反映裂縫狀況。科研人員在調研多種技術路線后,最終選擇了最有難度卻最有前途的微地震技術進行攻關探索,“要在海量的環境噪音中找到微地震信號,再進行空間精確定位。”
“沒有研究基礎和專業技術人員,但我們實現了從‘0’到‘1’的跨越。”勝利油田物探研究院首席專家刁瑞介紹,次年研制成功的第一代淺埋式節點儀設備,儀器指標水平與國外設備相當,單價降低50%以上。
Y560-X9井根據微地震監測結果,持續優化組合縫網壓裂新工藝,日產油提高2.1倍。同樣,GX26井應用該技術產液量提高150%,“有油采不出”的難題得以突破。
2022年8月,利用該軟件完成了當時國內最大規模的水力壓裂微地震實時監測,“對采集的數據進行分析,計算出裂縫空間方位、長度等,進而指導壓裂工藝持續優化。”刁瑞說。
截至今年3月,歷經五次升級,該技術首次實現了節點儀采集數據在內網的實時傳輸,完全擺脫了有線傳輸的束縛,施工成本降低60%,在業內處于領先水平。
微地震監測技術實現一舉三得——儲層改造得到實時監測,克服了“有油采不出”的難題,實現了油藏改造效益最大化。
截至目前,微地震監測技術已在山東、吉林、新疆、青海等地區產業化應用360余口井,累計多產石油150萬余噸,并成功進入煤層氣壓裂監測、儲氣庫安全監測等新領域。(龐世乾 武天祥 史忠華)