油气井压裂开采裂缝系统的声探测方法的机理和应用研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41474101
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:84.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0408.油气地球物理学
- 结题年份:2018
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:魏周拓; 边瑞雪; 庄春喜; 黑创; 翟宇文; 李振;
- 关键词:
项目摘要
Unconventional oil and gas field with low permeability has become the focus of exploration and development, which has met with many difficulties. Fracturing and acidizing technologies are frequently used to achieve economic results. However, our ability of detecting and charactering the fracture systems is still very limited. An economic and effective evaluation technology is vitally important in this area. Based on the wave scattering theory in the heterogeneous medium, parallel 3D finite difference modeling and physical experiment, this project will study the borehole elastic wave field characteristics caused by wave scattering and reflection from fracture system. This study will understand the mechanism of acoustic interaction with the hydraulic fracture system, the key acoustic characteristics and parameters for the borehole acoustic measurement, establishing a borehole acoustic response function for the fracture characterization. With this approach, we analyze the sensitivity of controlling acoustical parameters to the fracture system. On the basis of the theoretical study, we will further study engineering applicability of acoustic detection technology in the detection and evaluation of the fracturing systems. The results will be an effective acoustic detection technology for detecting and evaluating oil and gas well hydraulic fracture systems, providing a key technological support for exploration and development of unconventional oil and gas reservoirs.
非常规低渗油气田是目前勘探开发的重点,但同时也是难点,需要对储层进行压裂、酸化等改造,才能实现经济开采,然而,目前对于油气井压裂开采裂缝系统的探测能力还十分有限,寻求经济有效的声探测技术和评价方法成为研究的关键。本项目拟基于波在随机介质中的散射理论和并行化的三维有限差分方法,结合物理实验,系统研究非均匀离散型网状裂隙所引起的散射波和断裂型裂缝系所引起的反射波的井孔声场变化特征,揭示井中声源在地层中激发的弹性波与开采压裂裂缝系统的相互作用过程和机理,提取对裂缝系统属性变化敏感的声学特征参数,建立测井环境下反映裂缝属性的井内声场响应函数,分析各声波特征参数对裂缝探测的灵敏度。在此基础上,进一步研究声探测技术在压裂裂缝探测和效果评价方面的工程适用性,建立压裂效果的评价标准,最终形成一门有效探测和评价油气井压裂裂缝系统的声波探测应用技术,为非常规低渗油气田开采中压裂效果评价提供关键技术支持。
结项摘要
随着国内外各大型高渗油气田进入开采后期,非常规油气田有望成为世界未来能源和经济发展的动力。这些油气田往往存在低孔、低渗的特征,仅靠其自身的产能很难形成工业油气流,通常需要通过压裂、酸化处理进而对储层进行体积改造。储层在实施压裂改造后,需要对压裂效果进行评价。传统的压裂评价方法,包括净压力压裂裂缝分析、放射性示踪剂、温度测井等方法较难反应裂缝真实的几何形态且无法表征远离井孔处的压裂情况。虽然微地震监测方法取得了显著的应用效果,但该技术往往需要监测井并受压裂作业噪音的影响,有着高昂的施工成本。本项目按照研究计划分别从近井和远井两方面研究了压裂开采裂缝系统的井孔声场响应以及声波与裂缝系统的相互作用机理。在此基础之上,得出了地层裂缝系统对井内声场的影响规律,并在实际测井数据中进行了实验验证,最终形成了一套压裂效果的声波测井评价体系。从近井来看,地应力的不同往往会导致两种压裂结果:当井周围存在不均衡地应力时,压裂裂缝往往会沿最大主应力方向开裂,在近井范围内形成一条压裂主缝,该主缝会在井孔环向上产生各向异性,因此我们可以利用正交偶极各向异性测井进行压裂高度的评价;当井周围的地应力分布较为均衡时,压裂往往会在近井范围形成网状裂缝,此时环向各向异性会消失。值得庆幸的时,除了上述裂缝之外,压裂还会在井壁附近产生一系列的微裂缝,其能明显的影响井壁附近的地层速度并使井内的声波产生较强的衰减,因此当各向异性评价方法失效时,径向剖面反演以及声衰减提取技术依然可以用于压裂效果的评价。从远井来看,压裂的目的是对储层进行强烈的体积改造,这就导致了压裂后储层强烈的非均质性。当井外缝网尺度与声波测井波长相当时,弹性波与裂缝相互作用会产生强烈的共振散射,并在测井数据中产生明显的尾波。尾波的时频属性预示着井孔周围储层的体积改造程度,可用于远井压裂效果的评价。
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(3)
专利数量(2)
Model-based dispersive processing of borehole dipole wave data using an equivalent-tool theory
使用等效工具理论对井眼偶极波数据进行基于模型的色散处理
- DOI:10.1190/geo2015-0210.1
- 发表时间:2016
- 期刊:GEOPHYSICS
- 影响因子:3.3
- 作者:Sheng-Qing Lee;Xiao-Ming Tang;Yuan-Da Su;Chun-Xi Zhuang
- 通讯作者:Chun-Xi Zhuang
井孔声场中的弹性波散射效应及其应用研究
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:中国科学:地球科学
- 影响因子:--
- 作者:黑创;唐晓明;李振;苏远大
- 通讯作者:苏远大
斯通利波和弯曲波联合反演地层VTI各向异性的 阵列声波处理方法
- DOI:10.6038/cjg2018l0521
- 发表时间:2018
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:许松;唐晓明;苏远大;庄春喜
- 通讯作者:庄春喜
基于弹性波速径向变化的岩石脆裂性定量评价
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:石油勘探与开发
- 影响因子:--
- 作者:唐晓明;许松;庄春喜;苏远大;陈雪莲
- 通讯作者:陈雪莲
Elastic wave scattering to characterize heterogeneities in the borehole environment
弹性波散射表征井眼环境的不均匀性
- DOI:10.1093/gji/ggw037
- 发表时间:2016-04
- 期刊:GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL
- 影响因子:2.8
- 作者:Tang Xiao-Ming;Li Zhen;Hei Chuang;Su Yuan-Da
- 通讯作者:Su Yuan-Da
共 13 条
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其他文献
随钻四极横波测量的数据驱动频散处理方法
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:孔凡童;庄春喜;苏远大;唐晓明
- 通讯作者:唐晓明
一种过套管双源反激声波测井方法
- DOI:10.15949/j.cnki.0371-0025.2015.06.013
- 发表时间:2015
- 期刊:声学学报(中文版)
- 影响因子:--
- 作者:张博;苏远大;唐晓明;祁晓;谭宝海
- 通讯作者:谭宝海
随钻方位声波发射换能器性能数值模拟分析
- DOI:10.16489/j.issn.1004-1338.2017.03.002
- 发表时间:2017
- 期刊:测井技术
- 影响因子:--
- 作者:陈俊圆;唐晓明;苏远大;刘玉凯;许松;庄春喜
- 通讯作者:庄春喜
随钻声波测井的正弦脉冲激励方法和实验研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:测井技术
- 影响因子:--
- 作者:谭宝海;唐晓明;张凯
- 通讯作者:张凯
一种刻槽式随钻声波测井隔声体的理论与实验研究
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:地球物理学报
- 影响因子:--
- 作者:苏远大;庄春喜;唐晓明;黑创;许松;李振;杨喜龙
- 通讯作者:杨喜龙
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唐晓明的其他基金
随钻声波远探测成像测井理论与实验方法
- 批准号:U21B2064
- 批准年份:2021
- 资助金额:255 万元
- 项目类别:联合基金项目
含孔、裂隙介质岩石物理及声波测井响应机理研究
- 批准号:41174088
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目