汪大海

（吉林油田勘探開發(fā)研究院 吉林松原 138000）

微地震監(jiān)測氣驅前緣技術在大情字井油田黑79工區(qū)的應用

汪大海

（吉林油田勘探開發(fā)研究院 吉林松原 138000）

在油田開發(fā)過程中將微地震監(jiān)測技術應用在裂縫及水驅前緣監(jiān)測上的國內應用實例較多，技術已日趨成熟，而將此技術應用到氣驅前緣監(jiān)測上應用很少，吉林油田于2014年成功將此技術應用到對CO2驅替前緣監(jiān)測上，通過對監(jiān)測結果解釋分析，能夠精確的掌握氣驅替前緣展布狀態(tài)，有效指導CO2驅注采參數，為試驗區(qū)取得顯著效果奠定基礎。

微地震；氣驅前緣監(jiān)測；CO2驅；注采參數

在油田開發(fā)過程中，應用微地震法對生產動態(tài)實施監(jiān)測，是近年來國內外著力研究的前沿課題，該監(jiān)測方法是一種交叉學科技術。將微地震監(jiān)測技術應用到氣驅前緣監(jiān)測屬新技術，應用實例較少，本文詳細描述了應用微地震監(jiān)測技術對監(jiān)測CO2驅過程中氣驅前緣的方法，有效指導CO2驅注采調控，同時為黑79工區(qū)提高CO2驅開發(fā)效果奠定了基礎。

1 基本原理

在生產活動過程中地下常會發(fā)生微地震事件，而微地震法是通過觀測這些微地震事件來分析判斷其影響的地球物理技術。它的理論基礎為聲發(fā)射學和地震學，即通過監(jiān)測及分析生產活動產生的微小地震事件來判別該活動的影響、效果，進而為采取相應措施提供可靠參考、依據。最小周向應力理論、摩爾—庫侖理論及斷裂力學準則認為：壓裂或是注水將會產生微地震，同時微震波向四周擴散，而在被監(jiān)測井周圍布置有A、B、C、D、E、F、G、H監(jiān)測分站，它們能夠接收到擴散中的微震波，于是根據各分站接收到微震波的時差，列出一系列方程組，通過反解該方程組，便可確定出微地震震源位置。

2 微地震監(jiān)測CO2驅替前緣技術應用

黑79區(qū)塊位于大情字油田南部，為南北向延伸反向正斷層遮擋的斷背斜構造西翼，屬巖性構造油藏。本次監(jiān)測優(yōu)選CO2驅試驗區(qū)塊中黑79-3-3井進行監(jiān)測，該井是黑79區(qū)塊一口注氣井，注入層位為高臺子油層11、12號層，井段為2407-2421m。2012年7月開始注氣，注入方式為混注，至2013年4月注氣狀況為：日注氣15.0m3，累計注氣4416t，累計注水1326m3。泵壓18.0MPa，油壓14.4MPa。該井組包括6口采油井：黑+79-3-3井、黑+79-3-03井、黑79-3-03井、黑79-3-05井、黑+79-5-3井、黑+79-5-05井。

2.1 現場監(jiān)測關鍵流程

2013年4月對黑79-3-3井（O點）進行氣驅前緣監(jiān)測，被監(jiān)測井及監(jiān)測分站（A、B、C、D、E、F、G、H）數據如表1所示，通過對監(jiān)測數據的反解，定位出了所有微震震源位置，進而描繪出氣驅前緣水平成相圖。

表1 黑79-3-3井及監(jiān)測分站數據統(tǒng)計表

監(jiān)測前一天：①勘察黑79-3-3注氣井周圍地形、地貌，按已確定的坐標位置用高精度GPS定位井口及各分站實際坐標位置，誤差小于5m；②將拾震器利用靜壓系統(tǒng)逐個壓入地表疏松地層之下，埋藏深度大于30cm；③通知注氣站對被監(jiān)測井關井停注。

監(jiān)測當天：①打開主站車儀器，對主分站之間的通信聯(lián)絡、背景噪音進行調試，并設置參數；②按正常配注開泵注氣，同時實施監(jiān)測，與此同時主站與各分站均處在監(jiān)測狀態(tài)，自動采集、處理數據，實時顯示微震點；③待微震點圖形趨于穩(wěn)定且符合質量要求時監(jiān)測完成，保存數據，關機；④起拔探桿、拾震器并裝箱、打包，同時通知注氣站監(jiān)測結束。

2.2 現場監(jiān)測結果

圖2是所有監(jiān)測時間累積成像結果，由圖可以得到如下結論：該井的注氣前緣主要分布形態(tài)較寬；主要優(yōu)勢方位為N65°W的方向；兩翼滲透方向基本對稱，西翼略長于東翼；存在沿N45°W的優(yōu)勢滲透方向。

圖2 黑79-3-3注氣前緣水平成像圖

2.3 氣驅前緣資料成果解釋分析及應用

表2為黑79-3-3井氣驅前緣監(jiān)測成果表，方位是對應區(qū)域內全部微震點的統(tǒng)計方位，尺度是對應區(qū)域的最大尺度，氣流密集區(qū)方位和優(yōu)勢滲流區(qū)方位基本相同，優(yōu)勢滲流區(qū)長度為590m，較氣流密集區(qū)長269m，優(yōu)勢滲流區(qū)寬度為338m，較氣流密集區(qū)寬121m。

表2 黑79-3-3井氣驅前緣監(jiān)測成果表

黑79-3-3井氣驅前緣擬合圖3描繪注入氣體的流動密集區(qū)方向與范圍，淺藍色以上為流動密集區(qū)，綠色、黃色為優(yōu)勢滲流區(qū)，紅色為注入氣體波及區(qū)。注入氣體滲流方向圖4在平面上顯示了注入氣體的運動方向，箭頭長度表明了壓力的大小，沿箭頭方向，從壓力高的區(qū)域向壓力低的區(qū)域流動。

圖3 黑79-3-3井氣驅前緣擬合圖

圖4 黑79-3-3井注入氣體滲流方向圖

綜合以上解釋成果圖，黑79-3-3井氣驅前緣波及面積適中，但由于受儲層非均質性影響，該井氣驅主流方向明顯，有主、次兩個優(yōu)勢驅替方向（北西、南西方向），即黑+79-3-03井、黑+79-5-05井和黑+79-5-3推進趨勢明顯，向其它油井推進相對較弱，且黑+79-5-3井在波及區(qū)內，黑+79-3-03井和黑+79-5-05處于氣驅波及區(qū)的邊緣，黑79-3-05井距離波及區(qū)較近，黑79-3-03井距離波及區(qū)較遠，黑+79-3-3井距離波及區(qū)更遠。

結合氣驅前緣監(jiān)測結果對各采油井動態(tài)進行分析認為，黑+79-5-3井處于氣驅前緣主流方向上，結果顯示已經氣竄。從砂體有效厚度平面圖上看，該井與注氣井處于同一單砂體，且兩口井的油藏剖面圖上顯示，儲層連通性較好，因此動態(tài)反應敏感；而由表3可知，油井黑+79-5-3在注氣井黑79-3-3從2012年7月開始注CO2后3個月見到氣驅效果，初期表現為液量上升，氣驅后第5個月開始油量上升，第8個月產量出現高峰后產氣量上升，第10個月開始氣竄影響生產，因此可以確定該采油井為注入井的優(yōu)勢氣驅方向。

表3 黑+79-5-3井生產動態(tài)統(tǒng)計表

同時依據黑79-3-3井氣驅前緣擬合圖（圖3）及注入氣體滲流方向圖（圖4）可以判斷出黑+79-3-03井、黑+79-5-05井CO2很快會突破，因此針對該注入井下步果斷采取氣水交替注入方式來防控氣竄，同時對各采油井進行了系列參數調整，具體實施情況為：

（1）在2013年5月開始對注入井黑79-3-3注水一個月，后采取小周期水氣交替（交替周期1:1）溫和注入方式來防控氣竄；

（2）考慮到油井黑+79-3-03井、黑+79-5-05井已經在注氣井氣驅前緣波及區(qū)域邊緣，為防止氣竄，對2口井實施限產采油方式（各降低抽油機沖次1次/分）；

（3）為促進油井黑79-3-03、黑+79-3-3氣驅方向見效，對2口井實施增產采油方式（各提高抽油機沖次1次/分）。

圖5 黑79-3-3井組動態(tài)生產曲線

通過黑79-3-3井進行氣驅前緣監(jiān)測，直觀的掌握了該井氣驅前緣的推進狀態(tài)，結合儲層地質特征及油井的產出動態(tài)，對注采井及時的做出了注采調控，進而控制了氣驅推進方向，確保了該井組CO2驅效果。從2013年開始調控后的5個月時間里，在平均日產液量保持較為平穩(wěn)的情況下，從151.7t到146.7t；平均日產油量從30.9t上升到61.3t，增幅翻倍；綜合含水從79.6%下降到58.2%，下降幅度較大；氣油比從293.9下降到94.5，體現出了較好的CO2驅增油趨勢（圖5）。

3 結論

（1）微地震技術被應用到氣驅前緣的監(jiān)測上，能夠直觀真實的判別出氣驅推進狀態(tài)，而且能反映儲層的非均質性變化情況；

（2）利用注氣井CO2驅前緣監(jiān)測技術監(jiān)測，可以判別出注入氣的波及范圍、優(yōu)勢注氣方向，以及區(qū)塊氣體波及區(qū)域；

（3）應用微地震監(jiān)測氣驅前緣技術的解釋結果可以為CO2驅提高開發(fā)效果提供有力技術支持，結合儲層靜態(tài)及注入產出動態(tài)資料，深入分析，可作為可靠的理論依據。

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國家重大科技專項：大型油氣田及煤層氣開發(fā)（項目名稱：松遼盆地CO2驅油與埋存技術示范工程；項目編號：2011ZX05054）