疏松砂巖油藏壓裂防砂裂縫形態研究

王言濤

摘要：本文針對疏松砂巖油藏采用壓裂防砂工藝形成的裂縫形態進行研究，通過分析示蹤陶粒砂監測、地面微地震測試數據，研究裂縫的平面走向及長度、縱向延伸高度，為壓裂防砂工藝優化提供科學依據。

關鍵詞：疏松砂巖 壓裂防砂 裂縫形態

1 疏松砂巖壓裂防砂裂縫形態常規認識

對于疏松砂巖油藏地層壓裂充填后充填帶的形態，理論界有3種不同的觀點。一種觀點認為呈現“吹汽泡”狀（見圖1-1a）；另一種觀點認為呈現“微裂縫”狀（見圖1-1b）；第3種觀點認為呈現“短寬縫”狀（見圖1-1c）。具體充填帶的形態目前國內外專家仍很難采用地面物理模擬的方法給與確認，大多是憑經驗推理判斷，但統一的認識為：充填帶總體作用是給生產流體提供一種流道。更多專家傾向于第3種觀點。

為描述淺層井壓裂形成的裂縫形態，為工藝優化提供科學依據，通過在金家油田通38-201井實施地震微地震測試、示蹤陶粒砂監測工藝，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測井監測裂縫高度

示蹤陶粒配套PNN測井在通38-201井應用，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的測量，將長源距、短源距、SIGMA、孔隙度曲線分別做了對比分析，通過分析發現SIGMA在壓裂前后的差異最大。SIGMA是顯示地層俘獲能力的參數，在本次壓裂后注入了陶粒砂，而陶粒砂對中子探測器的響應有較大的影響，致使SIGMA在壓裂前后的顯示有了明顯差異，陶粒砂越多，計數率越小，SIGMA越大。在本井次中SIGMA比值約為1.2，差異約為3c.u.，可以有效的區分壓裂前后的地質狀況。通過SIGMA的差異顯示，我們認為本井次從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 地面微地震測裂縫方位及長度

在壓裂防砂時，由于地層壓力的升高，根據摩爾-庫倫準則，沿著裂縫邊緣會發生微地震。其原理是：水力壓裂產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個高精度的檢波器，無線傳輸，主站分析實時定位系統。地面檢波監測儀記錄這些微地震，并進行微地震震源定位。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的方法布置地面檢波器，監測壓裂時形成的微破裂源所形成的地震信號在各個臺站上的到時，采用多通道定時定位方法，監測壓裂過程中出現的微震點，并根據微地震走時進行震源定位，記錄這些微地震分布并以此來描述裂縫形態。該方法可以測定油井壓裂時裂縫擴展方向，因為人工壓裂裂縫總是沿著最大水平主應力方向擴展，所以該測量方法可以間接測出遠井的最大水平主應力方向，同時還可以測出裂縫擴展長度、高度資料。以通38-201井為例，該井壓裂監測裂縫方位為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）。

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

4 結論與認識

示蹤陶粒配套PNN測井可實現裂縫高度監測。地面微地震測井可監測壓裂防砂裂縫走向及長度、高度，但與常規壓裂監測相比，數據點相對集中，指向性差，下步需要繼續深入研究。

參考文獻：

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