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电磁学识别拉链压裂作业中地质控制的影响

ESG提供了可控源电磁学(CSEM),以协助Anadarko盆地的拉链压裂作业的监测和裂缝诊断,并确定了当地的断层将如何影响作业。

可控源电磁学(CSEM)是一种常用于勘探矿藏的工具,但在陆上作业中却不常使用。使用CSEM来监测水力压裂作业,操作员可以记录自然裂缝和人造裂缝中流体流动产生的信号。这种成像不仅显示了裂缝网络的形成位置,而且还显示了流体的流动位置。

挑战

在Anadarko盆地的一个三井水平拉链压裂作业需要进行监测,以了解压裂作业与储层深处的局部断层区之间的相互作用。

ESG解决方案

我们部署了CSEM来监测和成像三个水平井的27个压裂阶段。这包括两条接地的发射线和分布在350个接收器位置的700个传感器。每个阶段都被记录了2个小时,油井被标记为X、Y和Z。

我们使用ESG Solutions的内部软件来处理数据,并提供显示流体的横向范围、裂缝方位角和储层异质性的图像。电磁数据显示了对水力压裂过程引起的地下传导性变化的直接测量。因此,我们能够推断流体的传播和位置,以衡量断层周围的压裂行为。

我们还发现,所有三个阶段的压裂信号都表现出类似的压裂半长,前三个阶段的压裂方位角向北趋向于断层区,而阶段位置继续向南。沿着X井的后期位置进一步向南,不再观察到断层区的影响;压裂方位角得到纠正,横向范围在预期的区域应力方向增加。由此,我们得出结论,断层区起到了沉降和障碍的作用,干扰了客户的操作。

我们的研究结果使客户的工程师能够制定程序,以避免故障,并优化级距、井距和产井。

图1:(A)酒架井阵列的侧视图和(B)一种类型的拉链压裂作业实例的地图视图,钻石代表压裂阶段。
图2:X井第五阶段的记录结果,突出显示了第五阶段的压裂结束方位角和半长叠加在前一阶段的压裂结束上。
图3:Z井记录的第五阶段的结果电磁信号,突出了压裂结束的方位和半长叠加在该压裂阶段的最大范围上。
图4:Y井第四阶段的记录结果,突出了压裂结束的方位和半长,与Z井相邻压裂阶段的压裂结束信号重叠。