OptaSense·案例丨垂直井和水平井的多井应变和微震监测

光纤监测提供更清晰断裂几何图形

垂直井和水平井的多井应变和微震监测

项目背景及问题：

微震结果的一致性有限；

跟踪水平和裂缝生长过程；

确定激励分配的有效性。

解决方案：

OptaSense 跨井应变和微地震服务部署在垂直井和水平井中，能够提供：

3D 水力裂缝监测；

实时应变和 MS 可视化；

裂缝几何形状和完井效率分析。

交付价值：

关于裂缝高度和宽度的高灵敏度监测；

实时集成近场和远场 DAS 监控；

清晰的作业反馈关系互动。

面临的挑战

使用多种压裂诊断工具对水力诱导裂缝的形成进行监测，以进行非常规开发，成本高昂且不确定。

另一方面，不进行充分监控的成本可能会导致过度资本化，而完工计划效率低下。有关裂缝几何结构的相关信息，如裂缝方位角、裂缝传播速度以及水力长度和高度，可以使用不同的工具独立确定，并进行交叉验证，这些工具需要独特的分析和操作员额外的成本整合。没有一种诊断工具能够提供理解压裂几何结构所需的所有必要信息。

对诊断数据的误解可能会导致代价高昂的错误开发决策，需要额外的补充诊断工具。因此，遵循一致性方法至关重要。过度依赖某些监测技术来评估受激岩石体积，导致估算结果无法代表正在开发的内容。

解决方案

Optasense 多井监测井间的高灵敏度温度和应变之间的相互作用，提供了之前无法获得的有关压裂几何结构的详细信息。OptaSense 在二叠纪盆地内的三口仪器井中提供了光纤监测。这为评估储层不同区域内形成的压裂几何结构提供了独特的机会。Optasense 系统在水库的 3D 网络中提供联合微震和应变测量。

两口水平观测井和一口垂直井配备了永久性光纤电缆，并将其固定在套管外。在整个项目中，三根光纤对来自不同处理井的压裂增产进行了监测。光纤中的测量包括接头井间应变和微震以及水力剖面监测。

多光纤采集能够照亮激励的储层容积（SRV）。处理的监测包括实时显示三口井看到的裂缝高度和长度。综合光纤诊断程序阐明了附近生产井对压裂几何结构的影响。一项创新的实验设计（DofE）包括顺序压裂、一致的簇间距离和少量单孔簇级，为研究井场上诱导水力裂缝的几何结构提供了独特的视角。应变图中的数据在可用微震解决方案的背景下进行了分OptaSense 应用光纤监测为用户提供更清晰的断裂几何图形析，得到了正在开发的储层部分的高分辨率视图。

交付价值

光纤井间应变对目标区内以及其上各层的裂缝发育非常敏感。通过不同的光纤检测压裂点，揭示关于事件互动的有价值信息。根据截取模式之间的相对间距，通过应变识别单个压裂区域，显示出在给定完井设计内，高灵敏度和分辨率，以照亮每个集群及其与其他集群的相互作用。从三维光纤几何结构可以看出，不同裂缝之间的相互作用揭示了由多个集群阶段形成的复杂网络。来自光纤的应变数据表明，Wolfcamp 二叠纪盆地的向上传播更容易、更快。

高分辨率的 SRV-MIC 数据显示了在堆芯外获得的串列应变。联合应变微震数据确保了即使在没有微震产生的情况下，井间应变也具有检测裂缝生长的敏感性。光纤诊断通过联合微震和井间应变测量提供了裂缝网络的清晰图像。

从应变数据测量断裂网络的高分辨率评估表明，光纤是受激区的极好诊断工具，不会受到微震的模糊性或偏差影响。CWC 的数据能够感知没有微震响应的断裂网络的水平和垂直发展。与压力计提供的点测量不同，在垂直井中测量应变使操作员能够监测裂缝的垂直生长，即使在作业结束后，裂缝仍然会继续扩展。当不同阶段通过仪器井时，确定了裂缝的最大高度和裂缝传播的垂直速度。

对 CWC 和微震事件的联合分析表明，应变对网络的发展具有更高的敏感性。这可能是岩石产生可检测 MS 事件的能力的结果，并表明光纤是具有对比应力和岩石性质的各层完井和岩石物理的可靠诊断手段。

本文引用：

Ciezobka, J. 2021. Overview of Hydraulic Fracturing Test Site 2 in the Permian Delaware Basin (HFTS-2). URTeC: 5514. DOI 10.15530/urtec-2021-5514

Ugueto et al. 2021. An Integrated View of Hydraulic Induced Fracture Geometry in Hydraulic Fracture Test Site 2. URTeC: 5396. DOI 10.15530/urtec-2021-5396

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