微地震监测技术在文中油田的应用

科技信息　工程技术　微地震监测技术在文由油田响应用　任福强　曹修恒　侣翠爱　侣张宪　杨海燕　（１．中原油田地球物理测井公司　２．中原油田采油三厂　３．中原油田采油一厂）　［摘要］本文介绍微地震监测技术的基本原理、数据采集和数据处理方法，并以文中油田日常注水破裂监测为实例阐述了该项技术　的关键技术及其监测过程，描述了文中油田裂缝分布、水驱前缘及其剩余油分布规律，其结果与生产实际比较吻合。现场应用结果　表明微地震地下影像技术是应用于油气田勘探开发中的一种新技术，具有很高的推广应用前景。　［关键词］微地震地下影像监测　文中油田　裂缝带　速度反演　１、前言　文中油田是１９８７年投入开发的高压低渗油藏，期望通过微地震地　下影像技术研究的开展，试图发现在此期间由于注水产生的破裂位置，　以进一步解释该块的裂缝或裂缝带、水驱前缘或主要水淹区、剩余油储　区及其构造等等，从而为油藏下步注采调整和剩余油挖潜提供依据。　２、微地震地下影像技术原理　微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震　事件来监测生产活动的影响、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。微地震监测主要包括数据采集、震源成像和精　细反演等几个关键步骤。微地震监测的主要依据就是各传感器记录下　的微地震事件信号波形。该波形含有最新的事件发生时震源及其附近　的岩石状态信息，从信号波形中尽可能多地把有用信息提取出来，并用　一些定量的参数（主要用于表征岩石应力、应变的动态演变和同岩的最　终破坏）来表示，以提供给工程应用。微地震地下影像技术是近年来出　现的用于油气田勘探开发中的新技术，地震波波速异常在空间上的分　布往往对应于岩石或土壤成分变化在空间上的分布，据此可以得到深　层构造面的空间状态。可以解析深层地质构造、研究裂缝分布、监测注　水破裂、水驱前缘位置及优势注水方向等，其基础是声发射学和地震　学，主要包括数据采集、震源成像和精细反演等几个关键步骤。　３、微地震地下影像技术配套关键技术应用　３．１数据采集　从２００９年６月１日到２０１１年５月６日，利用微地震数据采集站共４６　台，在文中油田８．６ｋｍ　的范围内的２８个观测点，布设成一个小型地面观　测台阵持续进行天然微地震观测。　３－２数据处理　３＿２．１数据预处理　将采集到的数据利用ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ软件将各台数据组合为台网　数据库，进行数据检查，模拟触发式记录，挑选破裂（地震）事件，除去受　干扰大的坏分量记录、消除固定噪音源干扰等处理，最后转换为Ｓｅｇ—Ｙ　数据。　３．２．２破裂能量扫描　利用ＦＥＲＴ微破裂能量扫描软件，将包含各种振动源的信号记录经　过射线追踪有机的迭加起来以增强振动源信号，同时削弱随机的无用　信号。具体计算过程为：　首先选择１００ｍ的粗网格，对每一小时的数据进行扫描，然后选择　释放能量较高的时段采用１２．５ｍ的细网格进行扫描，再将它们组合起　来，每一点均选取各时段中最高值作为此点的释放能量的代表值，从而　获得观测期间破裂释放能量的空间分布。　３．２．３破裂定位与地震波速度反演　震源成像是微地震数据处理的首要任务，有纵横波时差法、同型波　时差法、偏振分析定位法及Ｇｅｉｇｅｒ修正法等多种方法进行震源成像，本　项目中利用了北京京援伟达技术有限公司研发ＭＶ软件进行破裂定　位，其主要功能是确定破裂发生时刻、空间位置及震级等，同时该软件　还具有地震波速度模型反演功能，利用射线追踪、多次迭代等方法进行　地震波速度模型反演，并可对模型施加一定的约束条件。　３３资料解释及成果分析　微震数据经过以上处理后就可以根据破裂释放能量与裂缝的关　系，进行裂缝、破裂解释，分析管流、渗流水驱前缘及剩余油储带的分　布，由于目前监测时间较短，构造解释不具有参考价值。　３．３．１破裂能量随时间的变化及空间分布　下图（图１）为文中油田储层破裂释放能量扫描最高值（纵轴）随时　间分布（黑曲线），横轴为小时，０是３月２８日１２时，每小时一个值。可　以看出，对破裂释放能量影响最大的是Ｂ区的关增措施，其次是地震的　影响，看不出ｃ区的关增措施对破裂释放能量有何重要关联，同时破裂　释放能量不随白天黑夜变化。　同时从能量的空间分布上可以看出油水井周边没有高的能量显示　区，这是合理的，因为经过长期的高压注水，注水井周边已形成了破裂　通道，很难产生新的破裂，即使有远处的较大地震的扰动及增注水的措　施　３７２－－－——　冈１文中油田破裂能量随时间变化图　３．３．２裂缝带的空间分布及与油井产量的关系　当前监测到的活动裂缝的规律（见图２）是：　（１）多呈带状或片状，甚至网状，主要分布在区块内部（即井网密集　区），在块区边界的区域则分布较少；　（２）在区块中央井最密集的区域，即压裂裂缝最密集的区域，现今　活动裂缝带反而相对较少；　（３）储层内裂缝活动带的走向趋势是近北或北北东（ＮＥ１０—３５。）且　近乎直立。　通过分析监测期间该块主要油井的产量，可以发现距活动裂缝带　较近的井产量较高（见图２），这证明裂缝分布的解释具有较高的参考价　值。　暮１０　芝８　６　茬４球２　　０　０　５０　１００　１５０　２００　２５０　３００　油井距裂缝的距离／（ｍ）　网２井产量及距裂缝带距离的关系　４、应用效果评价　通过文中油田的长期整体监测及其监测结果分析，对该块的裂缝　发育、注采关系及剩余油分布等都有了明确的认识，在此基础上制定了　该块综合调整治理方案，主要依据裂缝发育方向调整注采井别和油水　井配置关系，根据水驱方向和范围进行卡堵水、调剖及压裂引效，共进　行各类油水井措施１８次，油藏开发效果得到了明显改善，累计增油　０．６２　Ｘ　１０　ｔ，效果非常显著。　５、结论　（１）微地震地下影像技术通过观测、分析生产活动中天然或诱导的　微小地震事件，用于油田储层裂缝的动态成像和流体驱动监测，为油田　开发提供了一种廉价的技术手段；　（２）该项目中裂缝分布的研究结果与用其它技术的研究结果基本　吻合，同时水驱前缘的分布与油井产量的高低也与生产实际基本相符，　说明该项目的研究结果具有一定的可靠性；　（３）微地震地下影像技术在文中油田的成功应用，拓宽了油藏裂　缝、驱动监测思路和途径，具有良好的推广应用前景；　（４）进一步延长监测时间，不但可以提高油藏裂缝、水驱前缘及剩　余油分布研究的精度，而且还可以反演地下构造，研究断层分布。　参考文献　［１］刘建中，王春耘等用微地震法监测油田生产动态．石油勘探与　开发，２００４．２　［２］刘继民，刘建中等．用微地震法监测压裂裂缝转向过程．石油勘　探与开发，２００５，２　［３］赵向东，陈波等．微地震工程应用研究．岩石力学与工程学报，　２００２，２１（增２）