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对事件定位的准确性有更高的信心,可以提供更好的信息,作为成本相关决策的基础。

ESG对在Barnett页岩中获得的数据进行了第二轮的重新处理服务。通过应用先进的处理技术,如ESG专有的粒子群优化(PSO)分析,位置误差比最初的处理结果提高了42%。新的速度模型准确地反映了地质结构。

在水力压裂作业中,压力的增加、流体浓度的提高以及由此导致的裂缝在岩体中的增长将不可避免地改变储层的地球物理特征。特别是P波和S波的速度会随着时间的推移而发生巨大的变化。常见的情况是,在处理之前首先建立的速度模型不再准确地反映储层的情况,并且在后期观察到较高的位置误差。

挑战

一个在Barnett页岩作业的客户从一家微震公司收到了非常差的事件定位结果,用于14级水力压裂处理。ESG被选择来重新处理和分析这些数据,这些数据最初是由一个垂直的8级观察井记录的。

使用基于Simplex的方位射线追踪方法,在14个阶段中共定位了2905个事件,并从观察井的偶极声波测井中得出了速度模型。最初的速度模型似乎没有适当考虑到位于第9和第10阶段之间的地质结构。虽然第9阶段的事件定位准确,但第10-14阶段的事件却定位在区外,而在深度和划分方面仍然准确。同样,随着与观察井距离的增加,定位误差也在增加。

ESG解决方案

ESG使用专有的粒子群优化(PSO)方法进行了两次单独的速度反演。PSO是一种随机优化技术,它通过迭代反演位置和速度结构来说明速度的变化,直到它收敛于一个使给定事件的残差最小的解决方案。

第一次反演利用了射孔的已知位置。第二次反演进一步完善了事件位置和速度模型,以考虑到与观察井的距离。

将PSO计算的速度变化纳入速度模型,使事件位置的可信度比以前的分析高得多。改进后的源头位置使我们更清楚地了解处理后的裂缝尺寸和方向。

图1:初始速度模型
图2:第14阶段的事件实例:(左)使用初始速度模型定位区外的事件,(右)对数据采用PSO方法并调整速度模型以考虑第9和第10阶段之间的地质结构后定位区内的事件。
图3:裂缝处理所有阶段的事件实例:(上)应用PSO之前和(下)应用PSO之后