Description:

"Проведение пассивных сейсмических наблюдений с целью 4D мониторинга коллектора passive seismic makes sense for 4D reservoir monitoring Стефан Уилсон (Stephen Wilson), Роб Д жо н с (Rob Jones), Ви л Уосон (Will Wason), Дениэл Рей м ер (Daniel Raymer) и Поль Жак (Paul Jaques) из Vetco Gray, Корнуол, Великобритания (ранее часть ABB) описывают как пассивные сейсмические наблюдения прокладывают дорогу в жизнь, являясь ценным приобретением в управлении углеводородными запасами. Использование 4D сейсморазведки в качестве рутинной технологии управления углевородными коллекторами стало действительностью. В отличие от традиционного восприятия сейсморазведки как инструмента разведки, роль 4D сейсмических исследований уверенно опирается на производственный аспект нефтепромысловых работ. Смещение акцентов в технологии сейсморазведки, затрагивающих как добычу, так и разведку, в недавнем прошлом приобрело большое значение по причине того, что увеличение запасов трудно обеспечить только путем разведки. Новая технология добычи является альтернативным способом увеличения балансовых запасов. Расширяющийся диапазон приложений сейсморазведки и увеличивающееся число геофизиков, изучающих коллектор, помогает развивать новую технологию сейсморазведки, которая способна значительно улучшить наше понимание динамики коллектора. Это технология пассивного сейсмомониторинга. За последние несколько лет применение пассивного сейсмомониторинга в качестве серийной технологии управления углеводородными запасами набирает темп. Недавние долговременные пассивные сейсмические наблюдения в Омане показали возможности этой технологии в получении информации, на которой можно основывать принятие решений в управлении коллектором (Jones et al., 2004). Информация о возможностях этой технологии уже достигла критической массы и технологические барьеры постепенно исчезают. Возможно, наиболее критическими из этих барьеров является способность вести наблюдения за микросейсмами изнутри действующих скважин при добыче или закачивании. Недавние разработки в технологии скважинных приборов позволяют развертывать скважинные сейсмические датчики, способствующие повышению уровня сигнала на 30-40 дБ по сравнению с ранее принятыми технологиями (Jaques et al., 2003). Кроме развития инструментальных технологий, теперь доступны и программные приложения, способные автоматически в реальном времени доставлять на компьютер клиента микросейсмические данные (Jones and Wason, 2004). Наступление 4D улучшило наши возможности при наблюдениях за поведением коллектора и дало возможность принимать своевременные решения по эксплуатации месторождений. Развертывание долговременных океанических систем предоставляет возможность увеличения скорости принятия решений по управлению коллектором путем сокращения длительности цикла обработки. Пассивный сейсмомониторинг еще более содействует улучшению процесса принятия решений, путем предоставления информации о коллекторе на компьютер инженера в реальном времени. Если говорить об оснащении, датчики для постоянных скважинных сейсмических наблюдений представляют собой краеугольный камень реализации многоволнового непрерывного пассивного сейсмомониторинга. Перспектива создания датчиков непрерывных скважинных сейсмических наблюдений 4D предполагает необходимость надежных скважинных привязок, знания параметров сейсмических импульсов и проведение ВСП по запросу. Для развертывания этих систем может быть недостаточно заявлений о значимости совместного проведения пассивного сейсмомониторинга и 4D сейсморазведки с использованием скважинного оборудования. На Рисунке 1 проиллюстрирован цикл 4D сейсморазведки, который способствует развитию технологии микросейсмических работ, которые в свою очередь помогают лучше различать изменения в коллекторе 4D. Все эти методики улучшают извлекаемость запасов, увеличивая их чистую приведенную стоимость. Пассивный сейсмомониторинг: о чем он вам говорит? Коллекторы углеводородов подвергаются анизотропным напряжениям, которые при нормальных условиях запирают естественные разломы в недрах. Добыча углеводородов или закачка воды или газа приводят к изменениям этих давлений. Такие изменения давлений являются спусковым механизмом сдвиговых смещений вдоль разломов. Подобные сдвиговые перемещения являются микросейсмическими волны. Картирование микросейсмов, как в пространстве, так и во времени, идентифицирует те участки коллекторов, которые реагируют на изменение давления в это конкретное время. Число этих явлений, имеющих место на единицу времени, меняется в зависимости от изменения напряженного состояния, распределения разломов и геомеханики коллектора (Jupe et al., 2003). Высококачественный набор микросейсмических данных может дать информацию о поведении коллектора, такую как: Идентификация гидравлически проводящих разломовых структур, действующих как протоки для прорыва воды Идентификация запечатанных разломов, которые могут повлиять на поддержание давления и как результат вызвать разделение коллектора на отсеки и появление непродуктивных зон Отображение анизотропии потока, связанного с добычей из трещиноватого коллектора Непрерывный 4D мониторинг фронта давления флюида, например фронта затопления водой и гидравлического разрыва пласта Непрерывный 4D мониторинг работ по отведению бурового шлама, CO2 или закачки сернистого нефтяного газа Идентификация сейсмически активных зон Полученные знания могут помочь оператору идентифицировать области коллектора, которые: поддерживают или нет пластовое давление представляют риск для разбуривания (т.е. сейсмически активные структуры разломов) претерпевают процессы уплотнения характеризуются целостностью покрывающих пород Эта информация по динамике состояния коллектора позволяет оператору улучшить управление добычей закачиванием, включая планирование новых эксплуатационных нагнетательных скважин. Использование данных по локализации микросейсмических возмущений - только часть проблемы. Как только эти микросейсмические источники сдвигов локализованы, можно начинать использовать их при картировании структуры коллектора с целью определения анизотропии коллектора, для получения геомеханических моделей коллектора и внести свой вклад в построение модели потока в коллекторе. Позже в нашей работе мы представим несколько примеров из литературы по микросейсмам, в которых проиллюстрированы некоторые из этих возможностей. Получение данных и аппаратурное оснащение Установка постоянных систем скважинного мониторинга крайне важно для извлечения всей выгоды использования пассивного сейсмомониторинга. В отличие от отражательной сейсмологии, в которой получают импеданс-контрасты в картируемом объеме, при микросейсмических работах записывают дискретные акустические сигналы, которые генерируются сдвиговыми смещениями в наблюдаемом объеме. Для того чтобы записать все микросейсмические сигналы, необходимо проводить непрерывный мониторинг, извлекая каждое микросейсмическое колебание из потока поступающих данных по мере возникновения. Для того чтобы извлечь полную выгоду из микросейсмической методики, в добавок к непрерывному мониторингу требуется чтобы датчики были помещены в скважину. Пояснением к этому является изучение статистики по амплитуде микросейсм, затуханию сигналов и высокому уровню шумов вблизи поверхности. Статистические данные по амплитуде микросейсм говорят о наличии степенного закона распределения. Чем меньше амплитуда волн, тем больше их наблюдается. Таким образом, внутри заданного объема пород за установленный период времени, возможно записать 10 волн с нулевой амплитудой. В одном и том же объеме породы и за один и тот же период времени может быть порядка 104 волн с амплитудой в минус третьей или выше. Помещая сейсмические датчики ниже поверхности, можно фиксировать эти малоамплитудные, но многочисленные волны с амплитудой в минус третьей, которые распространяются через коллектор, и можно добиваться достаточного уровня амплитуды, превышающего порог шума в спокойных скважинных условиях. Хотя для того чтобы попасть на поверхность, эти сигналы-микросейсмы должны проложить себе дорогу через напластования пород, теряя каждый раз часть энергии по мере прохождения каждой из границ. В конце концов, по мере того как они приближаются к поверхности, они должны пройти путь в высокопоглощающем выветренном слое до того, как попадут на датчики, стоящие на поверхности. В этих ослабленных сигналах можно найти признаки прохождения в шумной приповерхностной среде. Сравнение разных выборок данных, записанных при использовании поверхностных сейсмических приборов (Al-Mahrooqi et al., 2004) и полученных при использовании скважинных приборов (Jones et al., 2004), показали, как важно использовать сейсмические системы сбора данных, развернутые в малошумной скважинной обстановке. Другая проблема загрязнения данных шумами свойственна добывающим и нагнетательным скважинам, там уровень шума препятствует записи всех микросейсмических данных, кроме самых высокоамплитудных и самых низкочастотных волн. Для того чтобы записать высококачественные наборы данных микросейсм, раньше единственным решением этой проблемы было бурение специальных мониторинговых скважин. Высокая стоимость бурения дополнительных скважин для мониторинга, практически до настоящего момента представляла один из самых сложных технологических барьеров, которые нужно преодолевать." Ключевые слова: разлом, conference, позволять, устройство, технология, annual conference, дебит, постоянный, записанный, возможность, шум, эксплуатационный колонна, дать, rutledge, analysis, минус, октябрь, изменение давление, проведение, уровень, система труба, передача, mcgillivray, paper, закачка, численный моделирование, мониторинг коллектор, датчик, изучение, обсадка, система, микросейсмический, непрерывный, проблема, geothermics, ?-lok, пассивный, месторождение valhall, warpinski, пассивный сейсмомониторинг, break октябрь, microseismic, геофизический исследование, запас, показать, труба, компания, рисунок, добыча, стать, сигнал, амплитуда, зона, уровень шум, выполнить, monitoring, barkved, говорить, annual, образ, vetco gray, добычазакачка, expanded abstracts, записать, csma, oil, исследование коллектор, течение, проводить, jones, модель, тема, порода, использование, решение, месторождение, поведение коллектор, компания vetco, мониторинг, волна, поверхность, сейсмический, поток, eage, vetco, управление, зависимость, использовать, структура, мера, успешный, скважинный, наблюдение, phillips, microseismic monitoring, expanded, полученный, сейсморазведка, отличие, попасть, реальный, geophys, сейсмомониторинг, изменение, давление, гидроразрыв, микросейсмический дать, int, jupe, seismic, session, процесс, abstracts, показанный, stewart, тема геофизический, пласт, spe, rynja, cowles, коллектор, связанный, оборудование, geophysics, break, микросейсм, возможный, геофизический, качество, reservoir, внутри, скважина, исследование, место, информация, gray, специальный, высокий, mueller, специальный тема, выполненный