基于Krauklis波、LPLD事件和微地震的综合水力压裂监测技术研究

Low permeability reservoirs are mainly developed by using multi-stage hydraulic fracturing technology, and the development of the complex fractures networks after fracturing is still needed to be investigated. Hydraulic fracturing monitoring method based on microseismic is able to describe some artificial fractures. But it has a weak ability to describe the fracture network interlaced by hydraulic fractures and fractal natural fractures. Methods using long period long duration (LPLD) events and Krauklis wave propagated in Fluid-filled fractures can effectively describe the spatial distribution of the fractures. The technology haven’t been well developed, including events identification and mechanism analysis. Therefore, this project intends to develop a technology workflow by using microseismic, LPLD events and Krauklis waves to describe the fractures network. The result may reveal the relationship between LPLD events and Krauklis waves, and establish the connection of the three events in the hydraulic fracturing process. The effective Krauklis wave information extracted from the wellhead receiver can be used to extract effective LPLD events observed on the surface. The path-integral passive source imaging algorithm will be developed to locate the LPLD events and microseismic events. The resonance phenomena of Krauklis wave and LPLD events will be analyzed to obtain the fracture network parameters. The results will provide more comprehensive analysis of fractures distribution after fracturing.

低渗透性储层主要采用多段水力压裂技术开发，压裂后的复杂裂缝发育规律尚缺乏清晰的认识。基于微地震的水力压裂监测方法能够表征与部分人工裂缝有关的信息，对压裂后人工缝与天然缝交织的裂缝网络描述能力较弱；利用长周期长持续时间(LPLD)事件和充流裂缝中传播的Krauklis波能够有效描述裂缝的空间展布，但是该技术尚未成熟，面临事件识别困难、产生机理不清等问题。因此，本项目拟开展综合微地震、LPLD事件和Krauklis波的压裂效果监测技术研究，揭示LPLD事件与Krauklis波的关系，建立三种事件在水力压裂过程中的联系。通过井口检波器数据提取的有效Krauklis波信息，约束提取地表观测到的有效LPLD事件，利用路径积分被动源成像算法，对LPLD事件和微地震进行事件定位，结合Krauklis波和LPLD事件的共振现象分析，获取裂缝网络参数，完成较为全面的压裂后裂缝空间展布分析。

水力压裂技术是提高油气采收率的重要方法，但是，目前水力压裂效果监测仍未得到妥善解决，是国内外油气田开发领域的研究热点之一。针对水力压裂产生的人工裂缝空间展布难以描述的问题，完成了基于多事件定位和共振事件的压裂裂缝几何分布描述方法研究，并利用各事件所表征的地球物理意义建立了水力压裂综合评估技术流程。项目分别在新疆和辽河油田进行了针对性数据采集，以实际观测资料为基础，研发了基于倒谱的共振频率提取方法，利用井口观测到的Krauklis波约束提取有效LPLD事件，应用Krauklis波和LPLD事件与裂缝的关系，反演得到了裂缝连通性；研发了基于路径积分的事件定位算法，结合微地震表征的脆性破裂定位结果，综合描述水力压裂产生的裂缝几何发育特征，完成了水力压裂效果评估，取得了较好的应用效果。研究对于压裂效果评估、预测压裂井开发特征具有重要实用价值，对推动Krauklis波和LPLD事件在实际资料中的应用具有较强的理论实践意义。