阿尔伯塔省北部循环蒸汽刺激过程中对油井套管和毛岩完整性的微震监测
对阿尔伯塔省北部油砂地区的CSS作业进行微震监测，可以及早发现高温和高压造成的油井套管或冠岩损坏，有助于在敏感的采油作业中减轻环境和安全风险。
循环蒸汽刺激法（CSS）是加拿大阿尔伯塔省北部的冷湖重油砂中常用的石油开采方法。沥青位于距地表约450米处，该地区的油井配置包括从一个中心位置或井台钻出的20-30口偏斜生产井。
CSS是一种三阶段的热采方法，首先在超过300°C的温度和10-12兆帕的压力下将蒸汽注入油井，加热储层中的石油并降低其粘度，使其能够流动。然后，在开始生产之前，让蒸汽进行 "浸泡"。
挑战
艾伯塔油砂的采油方法对环境很敏感，在CSS过程中存在许多破坏环境的风险。由于CSS工艺的高温、高压性质，井壳会受到严重的拉伸应力。这些应力有可能导致机械故障，如水泥裂缝或套管剪切，导致油井停工、破坏性溢出或危险的井喷。在蒸汽注入过程中，储层的扩张也会产生剪切应力，有可能导致液体侵入上覆的页岩和含水层，造成环境污染和昂贵的清理和监管处罚。
监测这些采油作业并了解潜在的危险或破坏性条件以便采取补救措施的能力是至关重要的。ESG的实时微震储层监测系统（ResMap™）在提供这种监测方面发挥了作用。
ESG解决方案
自2002年以来，ESG一直负责开发和部署第二代被动地震监测系统和分析技术，旨在检测与油井套管故障和帽岩破损有关的微震性。这些实时储层监测系统已经为冷湖地区的多个客户部署，作为潜在危险事件的早期预警系统，并允许对事件地点进行可视化。
井下多级（5-10级之间）双3分量传感器阵列被固结在位于CSS井垫中心附近的监测井中。ESG的24位数字Paladin™数据采集装置被放置在井口，以记录发生在井套和冠岩周围的微震。微震事件数据通过DSL/光缆传输到中央计算机站，在那里自动处理事件特征，并根据涉及P/S、Sh/Sv和R*PPV事件阈值的标准识别潜在的井套剪切或水泥裂缝。ResMap™通过电子邮件、手机或传呼机向操作员发出任何可疑危险事件发生的警报。
结果
ESG ResMap™系统在现场作业期间全天候监测CSS作业，并作为一个早期预警系统，在发生故障或破坏时，给操作人员以实时反应的机会。
冷湖地区的客户已经能够证明环境方面的尽职调查，并确保他们的业务符合监管指令。生产商还能够减少油井的停工时间，并制定应对策略，以检查经历过高量微震活动的油井。客户还可以利用从监测系统获得的信息来调整他们的蒸馏策略，以减少在某些阶段可能发生的故障数量。
