中国页岩气勘探开发进展（2-4）
胡经国
24、东方物探非常规微地震技术应用纪实20140530），5月23日，由东方物探自主研发的微地震实时监测系统（GeoEast-ESP）已经通过专家鉴定。该系统从采集到处理解释，软件整体配套、功能完善、技术先进，达到国际先进水平。
与此同时，东方物探综合页岩气“甜点”预测＋压裂微地震成果的页岩气钻前预测和压裂后评估配套技术，在中国石油昭通和长宁页岩气示范区，得到良好应用效果，页岩气技术获得重大突破。
这标志着东方物探非常规勘探技术获得全面突破。这些技术给地质家安上了一双“透视眼”；地下4000米的地质结构，可以清晰地呈现在地质家面前。
在水平井钻探过程中，井位朝什么方向，打到什么层位？怎样提高油井的采收率？东方物探微地震实时监测技术，成功解决了这些问题。
近日，长庆油田发来感谢信，感谢东方物探应用微地震监测技术，在安154-50井等15口老井改造水力压裂中，提高了对老井改造缝网的认识，提高了老井水力压裂后的产量和采收率。
无独有偶，在大庆油田葡扶160-352井等20余口井致密砂岩油的微地震监测中，东方物探提供的监测成果，识别出了砂泥岩薄储层的裂缝网络，揭示了泥质含量影响水力压裂效果。通过实时监测，较准确地调整压裂参数控制压穿泥岩遮挡层，有效地降低了压裂风险，提高了产能。
事实上，微地震技术一直在应用中不断完善。近3年来，东方物探已在国内14个油气田，完成了120个微地震监测项目。在非常规油气开发提供缝网形态指导压裂、认识地应力调整水平井轨迹、识别断层或天然裂缝调整开发方案等方面，发挥了积极作用，为中国非常规油气开发做出了贡献。
微地震监测技术，就是给地质家安上一双能透视地下4000米的探视眼。它可以让你看到地下4000米、长度1000米左右地下的裂缝。比如，在采油井压裂过程中，放多少化学药品，放多少沙子，过去往往凭经验。微地震监测技术通过实时监测，可以清晰地看到地下裂缝的形态、宽度、长度，以及裂缝的状态，让压裂过程变得更加直观。
东方物探高级技术顾问余刚博士说，中国低孔低渗为主的非常规油气资源十分丰富，类型众多，分布广泛。随着水平井钻井技术和水力压裂技术的快速发展，非常规油气藏逐步能够实现经济开采，成为当前及今后油气资源开发的重要组成部分。大容量的水力压裂技术，作为油气增产的主要措施，已被广泛应用于现代石油工业。在非常规油气远景区，地层渗透率特别低。如果不实施大容量水力压裂，通常不能获得经济产量。微地震监测技术凭借实时观测裂缝延伸情况，让压裂作业人员能够对裂缝网络进行评估，并根据需要改变裂缝形态，为水力压裂提供现场实时指导，成为压裂效果评价的最佳途径之一。
近年来，欧、美页岩气产量迅猛增长，改变了世界石油能源供应格局。中国国内非常规油气开发也成为热点。微地震监测技术是非常规油气开发水力压裂施工必不可少的一项技术。但是，目前还没有一套完整的微地震监测采集设计、处理解释技术及配套软件。这大大地制约了中国国内微地震监测技术的发展。同时，由于国外服务公司技术和软件的封锁，不仅增大了中国石油各油田非常规油气开采的成本，同时也对国内的油气资源的开采增产形成严重的技术制约，不利于自有配套技术的形成和非常规油气开发的大规模开展。
东方物探新兴物探开发处处长王熙明介绍，东方物探GeoEast-ESP微地震实时监测系统，填补了国内技术空白，打破了国外公司的技术垄断，并实现了规模化生产，降低了国内各大油田的开发成本。在国内众多油气田的非常规油气开发中，发挥了重要作用。
与国内外同类技术比较，GeoEast-ESP微地震实时监测系统采集处理解释配套技术一体化程度高，达到国际同类地球物理服务公司的技术水平。其中，井中实时监测，能较好地满足指导水力压裂施工需要。研发的井中监测现场处理软件，具有3秒内完成微地震事件定位的技术实力，与国际同类软件处理效率相当；并能够根据甲方需求和实际技术问题及时增加相应功能，与国外商业软件相比，具有更多的灵活性。
该技术在页岩气、致密砂岩气和煤层气等非常规油气储层改造效果评估方面，具有广阔的应用前景。它可以有效评估人工破裂及地层形变，具有增加安全性、优化生产效率、降低费用和减少隐患等优势。特别是随着微地震监测技术的深入研究，东方物探独具特色的井中和地面联合监测的微地震特色技术，在非常规油气和数字化油田开发、煤矿塌陷预测、地热开发等方面，发挥着越来越重要的作用。
相邻的油井为什么出油不一样？钻井在哪里打产量高？钻井怎么打？东方物探页岩气技术给出了答案。
中国页岩气资源量位居世界前列。中国“十二五”页岩气发展规划提出2015年页岩气产量达到65×108立方米。目前，中国页岩气主要勘探开发区域为南方海相页岩区，经历多期次的、强烈的造山构造运动改造，探区处于陡峭山体、断层断裂发育、勘探开发程度低、钻井成本极高的区域。目前，通过对南方海相页岩气的勘探攻关，东方物探形成了以岩石物理分析、宽方位三维地震采集、页岩气“甜点区”预测及评价为核心的配套技术。
余刚博士介绍说，页岩气勘探开发的地质需求与常规油气明显不同，要查明页岩储层的成熟度、埋深、厚度、断裂、构造、裂缝等情况，来确定页岩气勘探的有利区。页岩气开发成功与否，很大程度取决于能否对页岩储层进行关键参数求取及分析评价，预测和圈定页岩气“甜点区”分布，为井位部署及水平井轨迹设计和优化提供依据。
近年来，为解决页岩气勘探的瓶颈问题，东方物探持续加大对页岩气技术的研究。东方物探新兴物探开发处总工程师张宇生告诉记者，东方物探页岩气技术发展非常迅速，大体经历了3个阶段。第一阶段主要是引进、模仿北美页岩气“甜点”预测技术流程。第二阶段是结合中国页岩气地震地质条件以及开发特点，探索创新形成综合岩石物理、三维地震、非地震数据成果的“甜点”预测技术系列及应用。第三阶段是综合“甜点”预测＋压裂微地震成果的页岩气钻前预测和压裂后评估配套技术及应用。
目前，针对中国南方海相页岩气勘探开发及南方山地的特点难点，形成了“甜点区”预测及综合评价技术、VSP井控及叠前处理技术等5项页岩气地球物理核心特色技术。能够较好地预测页岩气“甜点区”，有效地指导页岩气层位、井位、井轨迹设计及优化，降低南方复杂地表地质条件下页岩气勘探开发风险。在昭通页岩气示范区和长宁－威远页岩气示范区，取得良好应用效果。
25、工程院页岩气网络压裂机理研究国际领先
据报道（20140530），在中石化科技部技术成果鉴定会上，专家委员会对工程院承担的“页岩气网络压裂机理及设计方法研究”予以高度评价。认为，研究成果达到国际领先水平，今后在涪陵、丁山、南川、威远、长宁和昭通等区块的页岩气勘探开发中具有良好应用前景。
该成果已应用于焦石坝、彭水、南川等24口页岩气井的296段压裂优化设计和施工。施工成功率97.2%，创压裂规模、加砂量等多项纪录。
经过3年多攻关，工程院成功刻画了在不同应力、完井等参数条件下裂缝的起裂机理和延伸路径。对于指导压前评价、压裂施工措施调整、压后评估至关重要。目前，已形成页岩气井网络压裂优化设计方法。
2014年5月5日编写于重庆
2019年5月27日修改于重庆
2022年5月24日修改于重庆
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