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压裂裂缝监测技术及应用【摘要】目前国内外油气田普遍采用裂缝监测技术了解水力裂缝扩展情况及其复杂性，将裂缝与油藏、地质相结合以评价增产效果，并制定针对性的措施。
目前形成的技术主要分为间接诊断、直接近井诊断、直接远场诊断等三类十多种方法，在B660、F142等区块开展了多口直井现场应用，并在F154-P1井采用多种监测方法对水平井多级分段压裂裂缝进行了监测试验。
通过裂缝监测技术的应用，大大提高了对裂缝复杂形态的认识。
【关键词】水力压裂；裂缝监测；微破裂成像；示踪陶粒；井下微地震裂缝监测技术是指通过一定的仪器和技术手段对压裂全过程进行实时监测和测试评价，通过数据处理，得到裂缝的方向、长、宽、高、导流能力、压裂液的滤失系数、预测产量、计算压裂效益等，从而评价压裂效果。
使用评价的结果可以验证或修正压裂中使用的模型、选择压裂液、确定加砂量、加砂程序、采用的工艺等，保证压裂施工按设计顺利进行并且取得最好的改造效果。
1、压裂裂缝监测技术裂缝监测的主要目的在于了解裂缝真实形态，并利用监测结果评价改造效果、储层产能、指导压裂设计。
目前国内外采用的裂缝监测技术可以分为地震学方法和非地震学方法，主要采用地面微地震、井下微地震、阵列式地面微地震和测斜仪阵列水准观测等技术。
1.1地面微地震技术1.1.1简易地面微地震简易地面微地震技术是采用最多的裂缝监测技术，该技术采用地震学中的震源定位技术，通过3-6个观察点接受的信号来定位震源。
该技术具有原理简单，费用低的特点，但对于埋藏的深油藏，井下微地震信号需要穿越多个性质不同的地层，因此只有震级高的脆性破裂信号可以被从噪音中区分出来，信号采集方面的缺陷降低了该技术的精确度。
目前在使用中多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收受信号，可以在一定程度上避免这一问题，但是要求井距要小。
1.1.2微破裂成像技术微破裂成像裂缝监测技术采用埋在地表下30cm的20-30台三分量检波器，利用向量扫描技术分析目的层位发生的破裂能量分布，用能量叠加原理，解释出裂缝方位、裂缝动态缝长、裂缝动态缝高。
裂缝监测实施细则一、背景介绍裂缝是指岩石、土壤或建筑物等物体表面出现的线状或面状的裂缝，是地质灾害中常见的一种形式。
裂缝的形成可能是由于地壳运动、地震、地下水位变化、地质构造活动等原因引起的。
为了及时掌握裂缝的变化情况，采取裂缝监测是非常必要的。
二、监测目的裂缝监测的目的是为了及时掌握裂缝的变化情况，判断其稳定性，并根据监测数据进行合理的防治措施。
三、监测方法1. 传统测量法：采用传统的测量仪器，如经纬仪、水准仪等，通过测量裂缝的长度、宽度、深度等参数，来判断裂缝的变化情况。
2. 光电测量法：采用光电测量仪器，通过测量裂缝两侧的光电信号变化，来判断裂缝的变化情况。
3. 形变监测法：采用形变传感器，如应变计、位移传感器等，通过测量裂缝周围的形变情况，来判断裂缝的变化情况。
四、监测频率1. 常规监测：根据裂缝的稳定性和重要性，定期进行监测，一般为每年一次或每季度一次。
2. 临时监测：对于新出现的裂缝或发生重大地质灾害的区域，应及时进行临时监测，以确保及时采取防治措施。
五、监测数据处理与分析1. 数据采集：监测数据应按照事先确定的监测方法进行采集，确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据处理：对采集到的监测数据进行整理、筛选和校正，排除异常值和误差，得到可靠的监测数据。
3. 数据分析：根据监测数据的变化趋势和规律，进行数据分析，判断裂缝的稳定性和变化趋势。
六、监测报告1. 监测报告应包括监测的目的、方法、频率、数据处理与分析结果等内容。
2. 监测报告应及时提交给相关部门和单位，供其参考和决策使用。
七、监测责任1. 监测责任单位应具备相应的监测设备和技术人员，保证监测的准确性和可靠性。
2. 监测责任单位应定期对监测设备进行维护和检修，确保设备的正常运行。
以上为裂缝监测实施细则的详细内容，希望对您有所帮助。
如有任何疑问或需要进一步了解，请随时与我们联系。
微地震裂缝监测技术与煤层气井应用实例作者：陈恩尧来源：《世界家苑·学术》2017年第05期摘要：压裂是低渗透煤层气井储层改造的重要手段和必要手段。
压裂后形成的裂缝长度、高度、渗透率和导流能力是影响压后效果最直接和最重要的因素，通过对煤层气井压裂进行微地震裂缝监测，可以认识裂缝方位及扩展规律，对评价压裂效果，压裂工艺的改进，井间距的调整及井网布置提供合理依据。
关键词：煤层气井；压裂；微地震；裂缝监测一、微地震裂缝监测技术原理及简介微地震监测技术就是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动之影响、效果及地下状态的地球物理技术。
其基础是声发射学和地震学。
声发射是指材料内部应变能量快速释放而产生的瞬态弹性波现象。
1956年，德国学者J.Kaiser发现，声发射活动对材料载荷历史的最大载荷值具有记忆能力，这一现象被称为Kaiser效应。
1963年，Goodman发现岩石材料也具有一定的Kaiser效应。
地下岩石因破裂而产生的声发射现象又称为微地震事件。
Kaiser效应是微地震监测技术的理论基础。
注入作业期间引发的微地震事件在空间和时间上的分布是复杂的，但不是随机的，可以在1Km范围内用适当的灵敏仪器检测到。
压裂井微地震实时监测评价技术是建立在微地震监测技术基础上的一项油田生产动态监测技术。
微地震监测技术自上世纪七十年代来，已在国内外进行了广泛的研究和实践，应用该项技术，已在油田生产工作中取得了很多实际效果，诸如可利用该项技术监测压裂井的裂缝空间形态、有效缝长、缝高及地应力分布情况，为完善压裂工艺、评价压裂效果、对压裂井进行压后产能分析和井网布置提供有力的依据。
压裂井微地震实时监测也是在这一已有的技术基础上，利用压裂时产生的微地震，使用现场监测系统及计算机和其相应的解释系统，解释、分析现场监测实时数据。
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，降低开发成本。
裂缝监测方法研究及应用实例徐剑平【摘要】利用微震裂缝监测技术,对某油田的A区块进行压裂裂缝监测.通过接收地层破裂时的微震信号和微震震源定位方法确定震源.了解震源的空间分布,从而确定裂缝的形态、方位、高度.分析裂缝发育与地应力的关系,并考虑地应力状态下天然裂缝和人工裂缝的综合影响,为下一步的优化压裂设计、优化井网做好准备,从而为低渗透油藏高效开发提供依据.%Micro-seismic monitoring technology used in a block of some oil field to monitor fractured cracks. By accepting breakdown signal of the micro fracturing, the microseismic source orientation method is used to determine the seismic source . Then the fracture morphology , orientation , height with knowing the spatial distribution of the source are figured out. Furthermore, through the analysis of the genenral effect of stress and fractures, added the consideration of current state of natural fracture stress and the combined effects of artificial fracture, it will benefit for further optimize fracturing design and well network ,thus were be offered a basis for low permeability reservoirs’ efficient development.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)011【总页数】4页(P2575-2577,2581)【关键词】微震裂缝监测;地应力;裂缝方位;裂缝形态【作者】徐剑平【作者单位】长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室,荆州,434023【正文语种】中文【中图分类】TE122.23现在,我国投入开发的中、高渗透性油气田越来越少,低渗透油田越来越多,并且大量未动用的储量大部分集中在低渗透储层中。
微地震技术与压裂效果评价摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。
关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。
通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。
1.微地震监测技术微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。
目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。
1.1监测原理油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;同时结合井口压力监测可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率、裂缝宽度等参数。
1.2压裂效果评价方法根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为:2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例2.1乌南油田基本概况乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。
哈里伯顿压裂裂缝微地震监测说明2015年4月1.微地震数据采集方式井下微地震裂缝监测理论源于研究天然地震的地震学，主要为利用在水力压裂过程中储层岩石被破坏会产生岩石的错动（微地震）来监测裂缝形态的技术。
井下微地震监测法将三分量地震检波器（图1）,以大级距的排列方式，多级布放在压裂井旁的一个或多个邻井的井底中（图2）。
三分量微地震检波器在压裂井的邻井有两种放置方式：一种是放置在邻井中的压裂目的层以上，用于邻井压裂目的层已射孔生产情况，由于收集微地震信号的检波器非常灵敏；为防止监测井内的液体流动对监测造成井内噪音，必须在射孔段之上下入桥塞封隔储层，然后将检波器仪器串下入到桥塞之上的位置。
另一种方法是将检波器放置在邻井中的压裂目的层位置上，这种情况检波器和水力裂缝都位于相同的深度和储层，此时声波传播距离最近、需要穿过的储层最少，属于最佳的观测位置，这种方式用于邻井的目的层未实施射孔生产的情况。
图1 三分量地震检波器图2 三分量地震检波器下井施工现场图3显示一个由5级检波器组成的仪器串在压裂井的邻井下入的两种布局方式：图中左边表示邻井已射孔的情况下，射孔段以上经过桥塞封堵，检波器仪器串放置在该井的目的层以上；图中右边表示邻井为新井的情况下，目的层未实施射孔，检波器仪器串放置在该井的压裂目的层位置上。
井下微地震压裂测试使用的三分量检波器系统检波器以多级、变级距的方式，通过普通7-芯铠装电缆或铠装光缆放置在压裂井的邻井中。
哈里伯顿使用采样速率为0.25ms的光缆检波器采集系统采集和传输数据。
常规的电缆一方面数据传输速率低，另一方面对于低频震动信号易受电磁波的干扰大。
采用铠装光纤进行数据传输不但传输速度快，并且允许连续记录高频事件，提高了对微小微地震事件的探测能力同时对微地震事件的定位更加准确，监测到的裂缝形态数据最为可靠。
图3 多级检波器系统在邻井的两种放置方式另外，由于检波器非常灵敏，井筒中的油气流动会很大程度的影响监测微地震事件的信噪比，如果监测井为已经射孔的生产井，需要在射孔段以上20米的位置下入桥塞，检波器仪器串底部下入到距离桥塞10米的位置。
[收稿日期]2010-10-25[基金项目]国家自然科学基金项目(40974046);湖北省自然科学基金项目(2008C DB389)。
[作者简介]杜文军(1966-),男,1988年大学毕业,硕士,高级工程师,现从事油田开发及水力压裂等工作。
[通讯作者]雷湘鄂,E -mail:leixe@w higg 1ac 1cn储层压裂微地震的3种监测方式杜文军(新疆油田公司彩南作业区,新疆阜康831511) 雷湘鄂(中国科学院测量与地球物理研究所,湖北武汉430077) 黄 江 (新疆奥盛通机电设备有限公司,新疆乌鲁木齐830054)[摘要]储层压裂在油气田的开发中具有很重要的作用,是低渗透油气藏实现高产稳产的重要手段。
压裂产生的微地震可提供裂缝扩展过程的重要信息,准确监测微地震对于评价压裂效果具有很重要的意义。
介绍检测压裂微地震的3种主要监测方式:地面监测方式、井下监测方式和井口监测方式。
阐述3种监测方式中传感器的布置特点,分析了计算微地震源位置的走时方程,讨论了3种监测方式的优势和缺点,最后对微地震监测的现场实践提出了一些有益的建议。
[关键词]储层压裂;微地震监测;传感器布置;走时方程;震源位置[中图分类号]T E35711[文献标识码]A [文章编号]1000-9752(2010)06-0303-03储层压裂在油气田开发中具有很重要的作用,是低渗透油气藏实现高产稳产的重要手段。
通过人工压裂可在地层中产生裂缝,改善地层的渗流条件,提高油井的产能。
在储层压裂过程中岩石遭到破坏并形成裂缝,沿着压裂缝的扩展面上必然会产生一系列的微小地震,通过对微震波信号的采集和处理,就可以计算微地震震源的位置,进而获得储层压裂缝的有关参数[1]。
微地震监测提供了目前储层压裂中最精确、最及时、信息最丰富的监测手段。
它可以对储层压裂的范围、裂缝发育的方向、大小进行追踪和定位,客观地评价压裂工程的效果,优化压裂方案设计,提高压裂效率[2]。
压裂裂缝监测方法分析及应用项目名称：《压裂裂缝监测方法分析及应用》研究起止时间：2011年3月—2011年12月负责人：卢云霄技术首席：杜发勇报告编写人：杜发勇主要研究人员：张培东陈东茹红丽黎石松暴志娟潘勇姜立辉孙文森黄琼冰薛仁江林惠星等审核人：陈东审定人：李云目录一、项目概况 (3)（一）立项背景 (3)（二）主要研究内容 (4)（三）完成工作量 (4)（四）提交成果与主要技术指标 (5)（五）主要成果和认识 (5)二、水力压裂裂缝监测方法分析 (6)（一）水力压裂裂缝监测技术分类 (6)（二）裂缝监测方法分析 (7)1、间接裂缝监测（诊断）方法分析 (7)2、直接近井裂缝监测方法分析 (12)3、直接远场裂缝监测方法分析 (18)（三）水力压裂裂缝监测方法对比 (29)三、探井水力压裂裂缝监测资料统计分析 (31)（一）探井水力压裂裂缝监测技术及应用情况 (31)（二）探井水力压裂裂缝监测资料分析 (31)1、压前压后井温测试资料分析 (31)2、井底压力温度监测资料分析 (37)3、地面多点式微地震裂缝监测资料分析 (43)4、大地电位法裂缝监测资料分析 (45)5、压后压力恢复资料分析 (46)6、裂缝监测资料综合分析 (47)四、认识和建议 (49)1、认识 (49)2、建议 (49)附图探井压裂前后井温测井曲线图 (49)一、项目概况（一）立项背景随着油田勘探工作的不断深入，新增探明储量中低渗透油气藏所占比例大幅上升。
“十一五”期间，达到当年探明储量的52.5%。
“十二五”期间勘探增储主阵地仍为低渗透油藏，年均在4000万吨以上。
压裂改造是这类储量得以探明和有效开发动用的关键技术。
正确的认识水力压裂裂缝的几何形态和延伸状况，对评价压裂效果，检验和提高压裂设计的准确性，优化开发方案，进而改善压裂增产效果，提高单井产能及最终采收率具有重要的指导作用。
因此，压裂裂缝监测诊断方法，始终是相关领域专家们最为关注，同时长期进行探索与开发应用的关键技术之一。
