賈自力， 石彬， 劉芳娜*， 張軍科， 周紅燕， 付晨陽(yáng)

(1.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院， 西安 710075；2.陜西省特低滲透油氣田勘探與開(kāi)發(fā)工程技術(shù)研究中心， 西安 710075)

水平井+分段體積壓裂技術(shù)作為非常規(guī)油氣藏開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)手段已在油氣生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)是水力壓裂過(guò)程中壓裂縫評(píng)價(jià)的一種有效手段，尤其是井中監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠三維描述人工裂縫的形態(tài)，定量表征壓裂裂縫的方位、縫高、縫長(zhǎng)、縫寬，為水平井的井網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)和壓裂參數(shù)的優(yōu)化提供了有力的技術(shù)支撐，該技術(shù)迅速在特低滲透油藏、致密油藏、頁(yè)巖氣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1-3]，極大促進(jìn)了非常規(guī)油氣藏的有效開(kāi)發(fā)。任龍等[4]利用微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)水平井分段多簇壓裂不同布縫方式進(jìn)行了優(yōu)化研究，優(yōu)選了布縫方式；李忠興等[5]利用微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)超低滲致密砂巖油藏水平井井網(wǎng)優(yōu)化研究，提出了水平井井網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)。但是他們沒(méi)有考慮微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果與壓裂有效裂縫的差別，而是直接等同視之。牛小兵等[6]利用實(shí)際取心井資料研究成果，證實(shí)體積壓裂改造區(qū)宏觀裂縫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展范圍有限，實(shí)際壓裂縫長(zhǎng)不到微地震解釋的一半，認(rèn)為致密油藏體積壓裂效果還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間，該研究?jī)H從縫長(zhǎng)方面質(zhì)疑了微地震解釋結(jié)果，沒(méi)有分析縫長(zhǎng)解釋結(jié)果偏大的原因，也沒(méi)有提出具體改進(jìn)措施。

微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果與壓裂有效裂縫有無(wú)差別？產(chǎn)生差別的原因是什么？微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果偏大對(duì)油田開(kāi)發(fā)有何影響？如何改進(jìn)水平井井網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)，提高產(chǎn)量動(dòng)用程度？筆者發(fā)現(xiàn)大量微地震壓裂裂縫量化解釋結(jié)果與礦場(chǎng)壓裂施工曲線(xiàn)特征、壓裂施工井口返液情況、重復(fù)壓裂效果、水平井注采反應(yīng)特征等結(jié)果不符的情況，縫高、縫長(zhǎng)、縫寬等參數(shù)解釋結(jié)果有偏大的傾向，用這樣的量化的解釋結(jié)果去指導(dǎo)水平井分段壓裂參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致油氣儲(chǔ)量動(dòng)用不充分，降低了開(kāi)發(fā)效果。因此，現(xiàn)通過(guò)特低滲透油藏和致密油藏壓裂的實(shí)例來(lái)討論微地震裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，提出水平井井網(wǎng)和分段壓裂參數(shù)改進(jìn)的方向，并通過(guò)礦場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證優(yōu)化方向的正確性。

1 微地震壓裂裂縫監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)及對(duì)水平井井網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用

1.1 微地震壓裂裂縫監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)

微地震壓裂裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)是在低滲透油氣藏壓裂改造領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要監(jiān)測(cè)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是在鄰井中設(shè)置檢波器來(lái)監(jiān)測(cè)相對(duì)應(yīng)的壓裂井在壓裂過(guò)程中誘發(fā)的微地震波信號(hào)[7]，通過(guò)記錄波振幅、時(shí)間等信息，利用相關(guān)模型和軟件解釋微地震信號(hào)，得到壓裂裂縫的各項(xiàng)參數(shù)，來(lái)描述壓裂過(guò)程中裂縫生長(zhǎng)的幾何形狀和空間展布[8-9]，如裂縫的方位、長(zhǎng)度、寬度及高度等。

微地震監(jiān)測(cè)方法與電位法、傾斜儀法、試井分析法等方法相比解釋成果豐富，技術(shù)精度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)可以有效地指導(dǎo)水平井井網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。

1.2 微地震裂縫監(jiān)測(cè)對(duì)優(yōu)化水平井井網(wǎng)參數(shù)的指導(dǎo)作用

微地震監(jiān)測(cè)可以對(duì)裂縫縫長(zhǎng)、縫寬等參數(shù)進(jìn)行定量表征，對(duì)水平井開(kāi)發(fā)井網(wǎng)參數(shù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化給出實(shí)際指導(dǎo)作用。水平井井網(wǎng)可分為準(zhǔn)自然能量開(kāi)發(fā)井網(wǎng)和注水開(kāi)發(fā)井網(wǎng)[10]。

1.2.1 對(duì)準(zhǔn)自然能量開(kāi)發(fā)井網(wǎng)參數(shù)指導(dǎo)作用

準(zhǔn)自然能量開(kāi)發(fā)參數(shù)主要包括水平井井距和壓裂縫段間距。合理井距為略大于兩個(gè)水平井壓裂縫半長(zhǎng)之和，合理段間距為略大于相鄰兩段壓裂縫帶寬半長(zhǎng)之和，即水平井兩段壓裂監(jiān)測(cè)信號(hào)既不重疊也不留空隙。如鄂爾多斯盆地志丹油區(qū)當(dāng)前壓裂技術(shù)水平情況下，根據(jù)微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果，壓裂半縫長(zhǎng)為150 m左右，壓裂半縫寬為30～50 m，該油區(qū)合理井距確定為300 m，合理段間距為60～100 m[圖1(a)]。

圖1 水平井開(kāi)發(fā)井網(wǎng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of horizontal well pattern

1.2.2 對(duì)注水開(kāi)發(fā)井網(wǎng)參數(shù)指導(dǎo)作用

注水開(kāi)發(fā)井網(wǎng)參數(shù)主要包括注采井距、排距、壓裂縫段間距和紡錘形縫長(zhǎng)。注水開(kāi)發(fā)井網(wǎng)合理的井排距需滿(mǎn)足4個(gè)方面要求[11-13]：①克服啟動(dòng)壓力，建立有效注水驅(qū)替系統(tǒng)；②避免裂縫水淹；③經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)發(fā)；④建立井間縫網(wǎng)系統(tǒng)，提高儲(chǔ)量動(dòng)用。例如，吳起油田根據(jù)室內(nèi)巖心水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法得出了極限井距為500～600 m，極限排距為200 m，這個(gè)井排距基本滿(mǎn)足了①～③。為了滿(mǎn)足條件④，還要考慮人工裂縫長(zhǎng)和帶寬，合理井距為略大于兩個(gè)水平井壓裂縫半長(zhǎng)之和，本地區(qū)合理井距為500～600 m；在井距和壓裂縫半長(zhǎng)確定的情況下，為了避免過(guò)早水淹，合理排距還要考慮裂縫帶寬，水力噴砂壓裂人工裂縫半帶寬為25 m左右，則水力噴砂壓裂合理排距為120～140 m，混合水體積壓裂人工裂縫半帶寬為45 m左右，則水力噴砂壓裂合理排距是140～160 m。段間距的確定與準(zhǔn)自然能量開(kāi)發(fā)井網(wǎng)一樣。紡錘形縫長(zhǎng)的確定原則是離注水井排近的位置縫長(zhǎng)短，離注水井排遠(yuǎn)的位置縫長(zhǎng)長(zhǎng)[圖1(b)和圖1(c)]。一般通過(guò)監(jiān)測(cè)縫長(zhǎng)數(shù)據(jù)和壓裂施工參數(shù)建立的正相關(guān)關(guān)系，并根據(jù)油藏設(shè)計(jì)要求來(lái)優(yōu)化壓裂參數(shù)設(shè)計(jì)。

2 對(duì)微地震監(jiān)測(cè)量化結(jié)果準(zhǔn)確性的質(zhì)疑

近年來(lái)，大量礦場(chǎng)施工結(jié)果及相關(guān)研究表明，通過(guò)井下微地震監(jiān)測(cè)解釋出的壓裂改造規(guī)模過(guò)于樂(lè)觀，與礦場(chǎng)壓裂施工結(jié)果相比，存在縫高、縫寬、縫長(zhǎng)等參數(shù)偏大的問(wèn)題。下面將分別以水平縫和高角度縫油藏進(jìn)行壓裂參數(shù)對(duì)比分析，從而論證微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果與壓裂施工結(jié)果的差異。

2.1 水平縫油藏裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析

2.1.1 水平縫成因及特征

水力壓裂裂縫總是沿著垂直于最小主地應(yīng)力的方向形成和發(fā)展，當(dāng)最小主地應(yīng)力為垂直方向，壓裂時(shí)井壁上存在的水平地應(yīng)力最大，若超過(guò)井壁巖石抗張強(qiáng)度，巖石將在水平方向上產(chǎn)生脆性破裂，即產(chǎn)生水平縫，水平縫呈板狀[14-15]。

2.1.2 水平井壓裂裂縫縫高分析

七里村油田位于鄂爾多斯盆地東部，主力油藏延長(zhǎng)組長(zhǎng)62油層組為水下三角洲內(nèi)、外前緣沉積，平均孔隙度8%，平均滲透率0.5×10-3μm2，為典型的特低孔、特低滲油藏。

圖2 七平1井分段射孔壓裂地層模型圖Fig.2 Formation model diagram of staged perforation and fracturing in well Qiping 1

表1 七平1井分段壓裂微地震監(jiān)測(cè)成果表

圖3 七平1井組砂層與隔夾層連通剖面圖Fig.3 Connection profile between sand layer and interlayer of well cluster in well group of Qiping 1

圖4 七平1井第1～6段壓裂施工綜合曲線(xiàn)圖Fig.4 Comprehensive curve of fracturing construction of section 1～6 of well Qiping 1

2.2 高角度裂縫油藏監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析

2.2.1 致密油水平井分段壓裂微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果

水磨溝油田位于鄂爾多斯盆地南部，磨平3井是該油田的一口水平井，生產(chǎn)層位是延長(zhǎng)組長(zhǎng)82，孔隙度10.1%，滲透率0.32×10-3μm2，屬于水下分流河道相沉積致密油藏。水平段長(zhǎng)度950 m，分14段壓裂，其中第4-14段進(jìn)行了井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)，井下監(jiān)測(cè)井為蘆96-叢2井(圖5)，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示(表2)，裂縫長(zhǎng)度為368～583 m，寬度124～172 m，高度61～108 m。

2.2.2 注水生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析縫長(zhǎng)

磨平3對(duì)應(yīng)3口注水井，其中蘆19-叢2井也是本次微地震的監(jiān)測(cè)井，距離磨平3井400 m，從監(jiān)測(cè)成果圖上可以看出，注水井蘆19-叢2井距離裂縫監(jiān)測(cè)信號(hào)區(qū)域不到100 m(圖5)，但該注水井于2015年9月開(kāi)始注水，累計(jì)注水0.82×104m3，磨平3井于2014年10月投產(chǎn)，初期日產(chǎn)液14.8 m3，日產(chǎn)油8.4 t/d，含水32%，截至目前累產(chǎn)油1.75×104t，目前日產(chǎn)液13.3 m3，日產(chǎn)油7.7 t/d，含水30%，6年以來(lái)，生產(chǎn)比較穩(wěn)定，見(jiàn)到了注水效果，但沒(méi)有見(jiàn)水的跡象，因此可以判斷注水井距離磨平3井人工裂縫不會(huì)很近，這與微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果(表2)相差較大，即監(jiān)測(cè)壓裂縫長(zhǎng)結(jié)果偏大。

2.2.3 壓裂施工法分析縫高

表2 磨平3井分段壓裂微地震監(jiān)測(cè)成果表

圖6 磨平3井區(qū)砂層與隔層常規(guī)井連井剖面圖Fig.6 Profile of sand layer and interlayer conventional well connection in well block Moping 3

圖7 磨平3井分段壓裂施工曲線(xiàn)Fig.7 Staged fracturing operation curve of well Moping 3

2.3 長(zhǎng)慶油田取芯結(jié)果與微地震監(jiān)測(cè)縫長(zhǎng)結(jié)果對(duì)比分析

根據(jù)牛小兵等[6]的研究，長(zhǎng)慶油田為了研究鄂爾多斯盆地真實(shí)地層中大規(guī)模體積壓裂的壓裂縫范圍究竟有多大問(wèn)題，在不同類(lèi)型的體積壓裂井旁邊部署了取芯井，并對(duì)體積壓裂井開(kāi)展了井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)來(lái)獲取相關(guān)研究資料。一是在陜北地區(qū)的A83試驗(yàn)區(qū)部署了水平井AJ井，獲取直井A24體積壓裂后的儲(chǔ)層巖心。二是在隴東地區(qū)的X233試驗(yàn)區(qū)部署了YJ井(直井)，獲取水平井體積壓裂后的儲(chǔ)層巖心。典型采油直井A24井微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示壓裂縫是帶狀展布，縫長(zhǎng)310 m、縫寬81 m、縫高42 m；但距A24井80 m的水平井AJ井在裂縫目的層長(zhǎng)72取芯85 m，未見(jiàn)人工壓裂裂縫。典型水平井YP3、YP4相鄰，方向平行，井距300 m，分段壓裂微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示壓裂體積(半縫長(zhǎng)×縫寬×縫高)分別為143 m×48 m×163 m和162 m×34 m×159 m，壓裂后在兩口水平井中間150 m處的直井YJ圍繞目的層長(zhǎng)72取芯，從長(zhǎng)8段頂部到長(zhǎng)6底部連續(xù)取芯141.95 m，也未見(jiàn)明顯的人工壓裂裂縫，只是通過(guò)CT掃描見(jiàn)到微米級(jí)的微裂縫。因此從不同類(lèi)型的體積壓裂井的微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果和取芯結(jié)果對(duì)比來(lái)看，微地震裂縫量化縫長(zhǎng)解釋結(jié)果明顯偏于樂(lè)觀。

2.4 大慶油田壓裂結(jié)果與微地震監(jiān)測(cè)段間距結(jié)果對(duì)比分析

大慶油田龍西油區(qū)扶余油層組為致密油儲(chǔ)層，孔隙度12%，滲透率0.5×10-3μm2，水平井投產(chǎn)后產(chǎn)量下降較快，為此開(kāi)展了重復(fù)壓裂工作，主要采用補(bǔ)壓新縫分段壓裂，重復(fù)壓裂后產(chǎn)油為壓前的5.1倍，取得了較好效果。如葡34-平6井，原段間距為100 m，補(bǔ)壓新縫16條，段間距縮減到37.5 m，重復(fù)壓裂前日產(chǎn)液3.8 t，日產(chǎn)油1.87 t，重復(fù)壓裂后日產(chǎn)油10.18 t，是重復(fù)壓裂前的5.4倍，生產(chǎn)443 d，累計(jì)增油2 580 t。試驗(yàn)34口井，重復(fù)壓裂后日產(chǎn)油達(dá)到初次壓裂的71.4%，有效地恢復(fù)了致密油水平井的產(chǎn)能。這說(shuō)原來(lái)設(shè)計(jì)壓裂段間距100 m偏大。葡34-平6井重復(fù)壓裂前后均開(kāi)展了微地震裂縫監(jiān)測(cè)(圖8)，綠色為第一次壓裂，紅色為第二次壓裂，紅色綠色信號(hào)重復(fù)較多，重復(fù)壓裂的增產(chǎn)效果也說(shuō)明微地震裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果縫寬偏大。

圖8 葡34-平6井重復(fù)壓裂微地震監(jiān)測(cè)成果俯視圖Fig.8 Top view of fracturing micro seismic monitoring results of well Pu 34-Ping 6

2.5 質(zhì)疑分析

根據(jù)前文的對(duì)比分析可以看出：①水平縫油藏壓裂相鄰第二段時(shí)井口不返液，水平縫和高角度縫油藏壓裂施工曲線(xiàn)未出現(xiàn)與突破泥質(zhì)隔夾層相匹配的破裂壓力，這些事實(shí)都說(shuō)明壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫高都沒(méi)有突破目的層相鄰的隔夾層，縫高不會(huì)超過(guò)目的層的砂層厚度，更不可能達(dá)到微地震監(jiān)測(cè)的縫高數(shù)值；②位于有效微地震事件信號(hào)區(qū)的注水井注水幾年后，對(duì)應(yīng)的水平井生產(chǎn)穩(wěn)定，沒(méi)有水淹；位于有效微地震事件信號(hào)區(qū)的巖心肉眼觀察不到人工壓裂裂縫，這些事實(shí)都說(shuō)明壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫長(zhǎng)都達(dá)不到微地震監(jiān)測(cè)的縫長(zhǎng)數(shù)值；③水平井老井在已壓裂段之間補(bǔ)層壓裂新縫，壓裂不僅成功施工，而且重復(fù)壓裂后日產(chǎn)油達(dá)到初次壓裂產(chǎn)能的71.4%，說(shuō)明初次壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫寬達(dá)不到微地震監(jiān)測(cè)的縫寬數(shù)值。

綜上所述，一些微地震信號(hào)響應(yīng)點(diǎn)實(shí)際并沒(méi)有產(chǎn)生有效裂縫，只是檢測(cè)器接收到了微地震聲波信號(hào)，或者說(shuō)檢測(cè)器接收到了壓裂施工產(chǎn)生地震波或能量傳遞。就像地震時(shí)，遠(yuǎn)離震源幾百公里的樓房產(chǎn)生晃動(dòng)，但地震產(chǎn)生的裂縫并沒(méi)有延伸到樓房底部一樣。因此，微地震監(jiān)測(cè)解釋的縫高、縫長(zhǎng)、縫寬等參數(shù)數(shù)值均偏大。

3 關(guān)于監(jiān)測(cè)結(jié)果偏大的原因分析和討論

井中微地震的監(jiān)測(cè)資料處理流程主要分為3個(gè)部分：監(jiān)測(cè)資料的預(yù)處理、微地震有效事件的識(shí)別和震源的最終定位。由于復(fù)雜噪聲環(huán)境會(huì)影響有效信號(hào)的識(shí)別，故要對(duì)壓裂產(chǎn)生的較大能量的微地震信號(hào)進(jìn)行一系列的濾波處理[16]，復(fù)雜噪聲環(huán)境主要包括隨機(jī)噪聲、強(qiáng)能量低頻背景噪聲、強(qiáng)能量擾動(dòng)信號(hào)、井筒波和導(dǎo)波等，在濾波后就能夠很精確地拾取到記錄中的P波S波；然后進(jìn)行微地震有效事件的拾取，中外學(xué)者們主要采用基于長(zhǎng)短時(shí)窗能量比(LTA/STA)的方法來(lái)進(jìn)行自動(dòng)拾取[5]，因?yàn)樵摲椒艽蟠筇岣呤叭⌒省＿@種自動(dòng)拾取識(shí)別微地震有效事件的方法和壓裂產(chǎn)生的有效裂縫有什么內(nèi)在聯(lián)系？這種方法的準(zhǔn)確性是否得到實(shí)物驗(yàn)證？或者說(shuō)有什么相關(guān)的模擬地層壓裂的室內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證微地震的監(jiān)測(cè)結(jié)果？目前還有沒(méi)見(jiàn)到相關(guān)的研究成果。因此，識(shí)別微地震有效事件的方法還需進(jìn)一步研究改進(jìn)。

4 水平井壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化方向及實(shí)踐

雖然分析認(rèn)為微地震解釋結(jié)果偏大，也對(duì)識(shí)別微地震有效事件的方法提出了質(zhì)疑，但不能否定微地震壓裂裂縫監(jiān)測(cè)這項(xiàng)技術(shù)，更不能否定它對(duì)水平井井網(wǎng)和分段壓裂參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用，而是在此基礎(chǔ)上，一方面對(duì)該技術(shù)進(jìn)一步研究改進(jìn)，提高其解釋的準(zhǔn)確性，另一方面針對(duì)裂縫參數(shù)解釋結(jié)果偏大的事實(shí)可以進(jìn)一步對(duì)水平井井網(wǎng)和分段壓裂參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到提高儲(chǔ)量壓裂動(dòng)用程度和單井產(chǎn)量的目的。

4.1 水平井壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化方向

鑒于微地震監(jiān)測(cè)裂縫尺度明顯偏大，為了充分建立井間縫網(wǎng)系統(tǒng)，提高油藏儲(chǔ)量動(dòng)用程度，水平井井網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化的主要方向?yàn)椋孩倏s小水平井井距；②縮小注采井距；③縮小壓裂段間距、簇間距；④細(xì)分層壓裂，立體分層排布水平井來(lái)解決縫高監(jiān)測(cè)偏大的不足。另外，水平井老井針對(duì)原設(shè)計(jì)壓裂段間距偏大的現(xiàn)狀可以大批量開(kāi)展補(bǔ)新段的重復(fù)壓裂工作，從而提高老井產(chǎn)量和水平井壽命。

4.2 礦場(chǎng)實(shí)踐

4.2.1 井網(wǎng)加密縮小井距

七里村油田8323井區(qū)2019年以前采用直井長(zhǎng)方形井網(wǎng)(150 m×85 m)衰竭式開(kāi)采，根據(jù)3.1.2節(jié)中分析監(jiān)測(cè)縫高偏大，實(shí)際壓裂縫高不到監(jiān)測(cè)縫高的1/10，結(jié)合原來(lái)壓裂參數(shù)對(duì)裂縫尺寸重新計(jì)算，原壓裂半長(zhǎng)約為40 m，半縫寬約為16 m，因此井網(wǎng)控制區(qū)約為53%的儲(chǔ)量未得到動(dòng)用。為此，設(shè)計(jì)了2種水平井布井方式在直井之間加密(圖9)，達(dá)到動(dòng)用井間剩余油的目的。按照方式1、方式2分別設(shè)計(jì)了8323平1、8323平2兩口水平井。水平井投產(chǎn)層位與周?chē)本畬游幌嗤?，采用衰竭式開(kāi)發(fā)，產(chǎn)出水為地層水。壓裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)壓竄井的現(xiàn)象，這說(shuō)明對(duì)原來(lái)直井壓裂縫尺寸的分析和計(jì)算是合理的。

從兩口水平井投產(chǎn)2年來(lái)的生產(chǎn)狀況(表3)可以發(fā)現(xiàn)，平均單井累計(jì)產(chǎn)油達(dá)到474.7 t，目前平均單井日產(chǎn)油為3.82 t，是周?chē)本a(chǎn)量的6.3倍，這說(shuō)明微地震監(jiān)測(cè)縫長(zhǎng)偏大，通過(guò)加密井網(wǎng)縮小井距動(dòng)用剩余油是一個(gè)提高油藏采出程度的有效方法。

圖9 直井行間加密水平井示意圖Fig.9 Schematic diagram of infill horizontal wells between vertical wells

表3 8323井區(qū)水平井生產(chǎn)狀況表

4.2.2 縮小段間距、簇間距

根據(jù)微地震的監(jiān)測(cè)結(jié)果，鄂爾多斯盆地南部南泥灣油田水平井裂縫尺寸為：縫長(zhǎng)約320 m，縫寬98 m，縫高約31 m，總體上人工裂縫為垂直裂縫。根據(jù)3.2節(jié)分析，微地震監(jiān)測(cè)的縫長(zhǎng)、縫寬結(jié)果偏大，因此將南泥灣水平井的段間距由60 m縮小至20 m，簇間距由原來(lái)的20 m縮小至15 m，優(yōu)化參數(shù)以及產(chǎn)量變化如表4所示。壓裂施工曲線(xiàn)表示沒(méi)有出現(xiàn)壓力急劇降低和套壓升高或井口返液的現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有壓竄層。通過(guò)產(chǎn)量變化曲線(xiàn)(圖10)可以看出，優(yōu)化后的產(chǎn)液量達(dá)到原來(lái)的1.5倍左右，產(chǎn)油量是原來(lái)的2倍左右，這說(shuō)明原來(lái)監(jiān)測(cè)解釋縫寬偏大，縮小段間距、簇間距可以有效提高儲(chǔ)量動(dòng)用和單井產(chǎn)量。

表4 水平井優(yōu)化參數(shù)及產(chǎn)量變化表

圖10 水平井壓裂參數(shù)改進(jìn)前后日產(chǎn)量對(duì)比圖Fig.10 Comparison of daily production before and after improvement of fracturing parameters of horizontal wells

5 結(jié)論

(1)微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)是水力壓裂過(guò)程中壓裂縫評(píng)價(jià)的一種有效手段，與電位法、傾斜儀法、試井分析法等方法相比解釋成果豐富，技術(shù)精度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。尤其是井中監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠三維描述人工裂縫的形態(tài)，定量表征壓裂裂縫的方位、縫高、縫長(zhǎng)、縫寬，為水平井的井網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)和分壓裂參數(shù)的優(yōu)化提供了有力的技術(shù)支撐。

(2)水平縫和高角度縫油藏壓裂施工曲線(xiàn)未出現(xiàn)與突破泥質(zhì)隔夾層相匹配的破裂壓力，這些事實(shí)都說(shuō)明壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫高沒(méi)有突破目的層相鄰的隔夾層，縫高不會(huì)超過(guò)目的層的砂層厚度，微地震監(jiān)測(cè)的縫高數(shù)值偏大。

(3)位于有效微地震事件信號(hào)區(qū)的注水井注水6年后，對(duì)應(yīng)的水平井沒(méi)有水淹；以及有效微地震事件信號(hào)區(qū)的巖心肉眼觀察不到人工壓裂裂縫，這些事實(shí)都說(shuō)明壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫長(zhǎng)小于微地震監(jiān)測(cè)的縫長(zhǎng)數(shù)值。

(4)水平井老井在已壓裂段之間補(bǔ)層壓裂新縫，可以有效恢復(fù)產(chǎn)能，說(shuō)明初次壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的有效縫寬達(dá)不到微地震監(jiān)測(cè)的縫寬數(shù)值。

(5)微地震壓裂裂縫量化監(jiān)測(cè)結(jié)果目前沒(méi)有得到有效事實(shí)的驗(yàn)證，有效裂縫事件識(shí)別方法也存在質(zhì)疑，但不能否定該項(xiàng)技術(shù)，更不能否定它對(duì)水平井井網(wǎng)和分段壓裂參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用，相反地可以根據(jù)這些啟示進(jìn)一步縮小井距、段間距等參數(shù)，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度和單井產(chǎn)量。