水力压裂压后效果评估方法研究

陈守存 ,王金伟 ,刘会胜

[摘要]：目前压裂已成为低孔、低渗油气藏提高单井油气产量最重要而有效的一项工艺措施。随着压裂工艺的不断扩大和深入，压裂效果与预期设计不相匹配的现象越来越多。因此，准确实用的压裂效果评估方法可为水力压裂过程中压裂方案设计与调整提供一定的指导作用，从而提高储层改造效果。

[关键词]：压裂工艺，压裂效果，压后评估

目前压后评估技术较多，通常可分为水力裂缝的直接诊断技术和间接诊断技术，直接诊断技术主要包括井温测试、放射性示踪剂测试法、微地震测量法。而各种评估技术所得结果具有多样性、不确定性以及技术本身的不成熟性等不足，使得各种技术得到的参数既有可信的一面，也有不准确的一面。

1井温测试

井温法测井是一种传统的测并方法，其基本原理是设定地层深部是一个无限大的恒温热场。当对油井采取措施时，引起井筒周围的温度场发生变化，随着时问的推移，井下温度场要重新演化形成新的温度场。监测温度场的演化过程和最终形成温度场的状况就能判断施工措施的效果。

2放射性示踪剂测试法

2.1零污染示踪剂特点

压裂诊断用零污染示踪剂是一种特制的中强度陶粒支撑剂。在制造陶粒的过程中，向粘土中加人少量的金属盐氧化锑、或铱金属、或氧化抗，利用标准的空气混合技术将金属盐与粘土充分混合，向混合物中加水并摇成球状，然后在窑中烘烤形成中强度的支撑剂，这些特制的陶粒支撑剂在进行过筛分级后被送到核反应设备里，用中子照射激活支撑剂陶粒内部的金属盐，之后，这些示踪剂经过包装就可以投人现场应用。

2.2零污染压裂示踪诊断技术原理

零污染压裂示踪诊断技术是在压裂过程中，在泵人前置液、携砂液过程中伴注零污染示踪剂，压裂施工结束后，通过在井筒中下人高精度高分辨率的示踪测井工具，通过测量近井筒英尺内的示踪剂放射性强度，从而可以确定裂缝的高度和宽度，然后根据物质平衡原理，以及充分考虑在整个裂缝中的支撑剂的平均分布浓度情况，计算和分析出裂缝的长度。

与其它裂缝测试方法相比，该压裂示踪诊断技术的优势在于：一是更能够获得井眼周围一定范围内支撑剂的铺置情况及浓度分布；二是利用示踪剂强度与裂缝宽度之间的相关关系，可以获得较准确的裂缝宽度；三是可以获得准确的支撑裂缝高度；四是利用示踪剂可以评估各种转向剂在压裂和酸化中的效果。

3微地震测量法

3.1研究方法

利用微地震监测成果可以对储层改造效果进行评价，将其与地震属性进行融合分析，以进一步评价地震属性，可以有效降低地震的多解性，同时将微地震事件点的局部规律推广到三维空间，以弥补微地震监测成果的空间局限性。杜金玲等提出了地震-地质-工程一体化技术，利用钻井资料研究岩石物理特征，开展储层敏感参数分析，同时通过井震结合分析储层地质“甜点”的发育情况和工程“甜点”的发育特征，并在此基础上利用微地震监测成果来分析人工缝网形态。地震与微地震融合技术页岩油压后的评估路线如图1所示。

图 1 地震与微地震融合技术页岩油压后评估路线

3.2地震属性

反射波振幅属性是地层岩性、内部流体、物性和层序变化等的综合响应，分析目的层内振幅变化特征可以预测有利储层。合成记录标定结果认为：储层物性好，地震反射同相轴表现为弱振幅波峰特征；储层物性差，地震反射同相轴表现为强振幅波峰特征。此振幅差异特征不仅是储层物性的响应特征，也是油气聚集的一个响应，可用来预测油气的富集情况。

岩石力学特性可影响储层改造过程中技术措施的针对性和有效性，这直接关系到储层压裂改造效果和油气产量。岩石力学参数包含弹性参数和强度参数，其中弹性参数有杨氏模量、体积模量、剪切模量、泊松比等，这些参数可利用地震叠前资料中的纵波和横波信息转换获得。

岩石的脆性决定了储层的抗压裂程度，是致密型储层的一个重要岩石力学特征。利用叠前地震资料并结合测井信息开展叠前弹性参数反演，获得岩石脆性的空间分布特征。当最大水平应力和最小水平应力具有较大差异时，储层压裂改造人工缝网通常向最大主应力方向延伸并形成单组缝；当二者之间无明显差异时，压裂产生的人工缝网为任意方向，容易形成网状缝，储层改造效果更好。

4结论

（1）应用零污染压裂示踪诊断技术进行水力压裂监测，对于分析人工裂缝的扩展规律、支撑缝高、缝宽，以及近井地带裂缝中支撑剂的浓度分布等情况具有很大的帮助，能够非常有效地促进压裂设计和压裂工艺技术的进步。

（2）示踪剂诊断技术与其它裂缝测试技术相比具有较强的优势，但其自身也存在缺点，就是探测距离短，范围小，一般不超过的距离。

（3）利用三维地震资料获得水平应力差参数并结合脆性属性可以较好地开展工程甜点的预测分析。

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