水力壓裂實時監測技術

2023-01-24 01:39:04 字數 1038 閱讀 3098

摘要:水力壓裂實時監測技術,有利於使低滲透油田的採收率提高,通過利用壓裂施工產生裂縫的長度、高度和方位角,優化井網、優化壓裂設計或其他油田開發措施,對與油井的經濟收益達到最大化是意義重大的。

關鍵詞:水力壓裂實時監測技術

在油田開發過程中,為了使油區的開採價值提高,經常需要對油區進行壓裂作業,以使其開採條件改變,從而提高採收率。壓裂是指在井筒中形成高壓迫使底層形成裂縫的施工過程,包括水力壓裂和酸化壓裂,是國內、國外廣泛應用的行之有效的增產、增註的措施。下面主要來介紹一下其中的水力壓裂方面的實時監測技術。

一、直接遠源裂縫監測技術

這種監測技術主要包括微**裂縫描述技術與測斜儀裂縫描述,在壓裂過程中利用地表或鄰井進行裂縫引數測量,但測不出裂縫導流能力或有效裂縫長度。這類技術的測量精度會隨著測量距離的增大而下降。

1.地面-地下測斜儀裂縫描述技術

生產水力壓裂裂縫時其附近的岩石要變形。通過靈敏度高的測斜儀在所引起的幾處傾斜的位置(變形派生出的)上測量到的水力裂縫,然後通過反演可以得到裂縫的幾何形態和方位。壓裂過程中造成的變形在地面上主要是裂縫傾角、方位角、距裂縫中心深度及裂縫總體積的函式。

比如一致大小的一條南北向垂直裂縫不論是在極硬的碳酸鹽岩中、酥鬆的砂岩中還是低楊氏模量的矽藻岩中,都會產生同樣的表面變形區。變形區是乙個被兩條對稱隆起帶(如果裂縫是傾斜的,則隆起就是不對稱的)所包圍著的南北走向地槽,該隆起帶的大小取決於所造縫的體積,兩個隆起之間的分離程度取決於裂縫中心深度。以上的概念雖然簡單,但可以確定少數主要壓裂引數——比如裂縫傾角、方位角、不十分精確的距裂縫中心深度以及因為不對稱發育而引起的裂縫偏移。

傾斜區的方向和特徵形狀不隨裂縫深度的增大而改變。但傾斜的大小會隨裂縫增大而變小。

現在的測斜儀能解決由裂縫所引起的小到納弧度級別的傾斜度,也能用於測量超過3000m深度的(大型)壓裂施工。地面傾斜儀測繪技術已在數千次深度範圍從6.0m到3600m的水力壓裂過程中得到過應用。

裂縫方向(傾角和方位角)範圍從淺層(小於1200mm)的2°到較深壓裂的5°~10°變化不確定。地面傾斜測繪結果則通過採礦、岩心、鄰井的裂縫橫斷面甚至地面裂縫等而得到證實。不能精確判斷裂縫尺寸是地面傾斜測繪的最大侷限。

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