听懂地层的“口音”

  用手扒开覆盖的土坷垃,6个检波器如同簇拥在一起的“蘑菇头”,显露了出来。

  5月23日,在民丰9号井组外围的荒地上,物探研究院地球物理勘探方法研究室责任师刘晨领着记者准确找到了他的“藏宝地”之一。

  “这是微地震监测的采集装备,已经埋了半个月了,电量依然充足,而且还防水。看,信号灯在闪烁,说明检波器运行正常。”刘晨耐心解答记者的疑问,并打开随身携带的电脑,借助微地震监测一体化软件,展示这组设备捕捉到的压裂信号。

  微地震监测,主要是观测地下岩石破裂产生的微地震信号,是评价非常规油气储层压裂效果的重要手段。

  这样的监测点,刘晨和同事们布了100个——以该井组4口井的轨迹为中心,在南北6公里、东西3公里的范围内,布了一张“网”,实时监控地下压裂产生的地震波,实时描述裂缝延伸方向及缝网改造特征,为压裂效果评价提供重要数据支撑。

  在物探研究院油藏地球物理监测技术首席专家刁瑞看来,地层是有“口音”的。检波器能“听”到地层破裂发出的声音,但不同油藏压裂时发出的“口音”不同。技术人员可以通过配套软件分析“口音”,判断压裂情况,继而估算地下油气状况。

  然而,要想听见、听懂地层的“口音”并不容易。2010年以前,微地震监测技术一直被国外技术服务公司垄断。物探研究院从2011年开始部署研究,历经十几年的技术更新迭代。

  让刁瑞印象深刻的是,2016年年底,位于博兴的花古6井压裂之后,技术人员无法准确判断压裂液走向。当时,微地震监测技术还在实验室阶段,能否成功,谁也没有把握。刁瑞和同事们连夜在井场周围挖坑,埋设备,布置监测点。

  “那时候电池只能维持五六个小时。设备刚埋好,结果压裂时间延迟了,设备电量耗尽,我们又连夜挖出来充电。”“充完电再埋回去,在野地里挖了一天一夜。”物探研究院压扭盆地地震资料处理技术首席专家芮拥军和刁瑞一起笑着回忆。

  最终,监测结果与石油工程技术研究院的模拟结果吻合,验证了该技术的可行性。这也是该项技术的首次“亮相”。

  刁瑞介绍,目前物探研究院的微地震监测技术处于行业领先,最大的特点是“实时”——利用自主研发的软件进行处理解释,能将监测结果实时反馈到压裂现场,为压裂效果评价、压裂工艺优化提供指导性依据,最长延迟时间为1分钟。

  该项技术最大的优势是成本低。相较于传统的有缆监测技术,物探研究院研发的微地震监测技术采用“5G”信号传输,采集设备无需电缆连接。刁瑞说:“就像是用手机,插上卡、放上电池就能发送信号。”

  2022年,在樊页平1井组,首次进行信号实时回传展示。2023年,在牛页一区,600多台设备连续监测120多天,创造了页岩油井实时压裂监测规模纪录。

  “牛页一区的压裂监测,当时市场同类公司报价5000万元,而我们用了500万元。”油田地震资料处理高级专家尚新民表示,“油田勘探需要,就是我们研究的方向。”

  物探研究院微地震监测技术的迭代,见证着油田在非常规领域的不断突破。

  在刁瑞的办公室里,陈列着微地震监测技术的四代设备。第一代方方正正,体积较大;第二代形似半根金箍棒;第三代宛如一个小水桶;第四代顶部插着两根小天线;如今,使用的已经是第五代产品了。

  “摆放在这儿,它们就像和我并肩作战的战友。”刁瑞说。


信息来源: 
2025-05-30