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尼克森公司在霍恩河盆地的143级多井水平压裂作业的实时微震监测

ESG在为Nexen Inc.进行的为期43天的8口水力压裂试验中,每天24小时进行实时微震监测。尼克森公司的工程师和地球物理学家能够获得对压裂开发行为的宝贵见解,并对压裂计划作出调整,以优化霍恩河盆地的未来项目。

霍恩河盆地位于加拿大不列颠哥伦比亚省东北部,纳尔逊堡以北,与西北地区交界处以南,面积约为4200平方英里。霍恩河盆地是泥盆纪沉积层的一部分,包含富含天然气的页岩层,包括位于约2500-3000米深处的Muskwa、Otter Park和Evie地层,厚度约为150米。霍恩河页岩含有大量的二氧化硅,使其比巴奈特页岩更容易压裂,然而在某些深度,温度可高达140℃(284℉)。

背景介绍

在不列颠哥伦比亚省霍恩河盆地发现的富含天然气的页岩,是通过在大约2500-3000米的深度钻水平井,并沿着长的侧线进行多级压裂来释放被困的天然气。2005年首次在该地区钻井,自那时起,霍恩河盆地已被标记为北美最具潜力的页岩矿区,估计有500立方英尺的天然气资源,其中20%可能是可回收的。

挑战

由于霍恩河盆地是一个相对较新的地区,许多运营商可以从对页岩在受到压裂刺激时的表现的进一步了解中受益。加强了解将有助于改善和优化未来项目的压裂设计。微震监测是一种可靠的、具有成本效益的方法,可以加强对储层对压裂刺激的行为的了解。

ESG解决方案

尼克森公司143级多井压裂项目的微震分析的目的是观察储层如何接受压裂液,特别注意任何压裂不对称性、压裂方位角和垂直压裂增长的情况。

在8口井的水平和垂直部分,以各种组合方式部署了井下检波器工具串。该计划旨在利用生产井进行微震观测,不需要在现场钻探专门的观测井。使用OYO Geospace地动仪阵列获取微震数据,传感器数量为8-21个。

ESG在43天内对143个裂缝阶段进行了实时的昼夜微震监测。使用多个近垂直和水平传感器阵列共捕获了144,057个微震事件,其中40,858个被用于微震分析。24小时的监测提供了裂缝几何形状和方位角的实时图像,工程师可以用它来验证压裂模型和优化未来阶段。

计算受刺激储层体积(SRV)也提供了在压裂处理期间有效刺激的储层总体积的估计。

ESG还证明了工具的生存能力,在140℃的环境中持续部署,没有停机记录。

图1:不列颠哥伦比亚省东北部的霍恩河盆地的位置。
图2:多井多级水力压裂的井设计(平面图)。
图3:8口井143级水力压裂作业中的事件。事件按压裂阶段标示。
图4:多井压裂作业的估计刺激储层体积(SRV)。