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分布式光纤声波传感系统如何助力页岩气开发？

发布时间：2022-06-15 浏览次数：59651 来源：欧美大地

页岩气的开发已经成为全球能源结构的重要组成部分，但许多页岩气区块的供应商往往面临着地下条件的不确定性、更高的成本以及产量下降所带来的挑战。

对地下情况的深刻洞察能够帮助我们设计更加智能化的油井和完井，并且进而达到优化成本与产量的目的。

OptaSense油田服务公司为页岩储层引入了分布式光纤传感（DFOS）解决方案，该解决方案可以应用单个系统实时提供垂直地震剖面（VSP）、水力裂缝剖面和生产流量监测。

DFOS系统

工作原理

DFOS系统的工作原理是将标准光纤电缆转换为分布式声学传感器阵列，能够检测到压力、温度、应力和声学信号的变化。

在测量时，该系统主要应用位于地表的相干光时域反射计或询问器单元（IU），将激光脉冲沿着整个光纤长度传播，IU处理并记录后向散射光的变化，这一变化是光纤应变的函数。

对后向散射光携带的返回信号以高频（高达20kHz）进行采样，然后使用专有软件确定和可视化应变位置和振幅。

DFOS系统利用现有的安装光纤，是低成本、非侵入性评估和监控的理想选择。一旦安装，该系统将消除任何未来重复测量和监测的油井干预。

DFOS系统

应用价值

优化开发计划和储层暴露

OptaSense的DFOS系统可以作为井眼地震传感器阵列，获取高分辨率的2D、3D和4D VSP 数据，通过填充井筒附近的空隙来增强地面地震的监测效果。

达成

描述储层特征

获取质量数据

消除不确定性

优化完井和压裂效果

DFOS系统允许实时监控完井作业的部署情况及裂缝性能，以确保作业成功进行和有效的油藏增产。

达成

确保成功完成作业

监测压裂性能

实时降低风险

优化未来的井设计

DFOS系统利用高分辨率的4D VSP测量、延时成像和微震绘图，使用户对裂缝扩展、质量与整合情况有清晰的了解，以改进油井的布置，并在大型叠层油藏中有效地恢复储量。

达成

确定储层的位置和容量

水力压裂质量评价

减少空间不确定性

优化恢复能力

与其他传统的生产监控方法不同，DFOS系统使得在监测对象的使用寿命内，在射孔水平上实时显示整个井筒的流入和轴向流。通过使用固定在套管或生产油管上的光纤，以比传统生产测井显著降低的成本进行连续测井和按需测量。

达成

提高生产水平

随时间推移监控生产过程

启用预测性维护

DFOS解决方案

一个系统综合拥有多种应用程序，能够丰富其规划、生产和盈利能力。

解决方案	服务	能力
储层特征	VSP采集服务	2D，3D和4D VSP
		1. 2D，3D和4D VSP处理；
	钻孔地震	2. 时间推移分析；
	钻孔地震	3. 速度和各向异性建模；
	处理服务	4. 深度偏移；
	处理服务	5. 日志校准；
		6. 表面地震模型校准。
井位	VSP采集服务	2D，3D和4D VSP
	钻孔地震处理服务	2D，3D和4D VSP
完井和压裂效果	完井监测服务	1. 水力裂缝剖面；
		2. 井间通讯；
		3. 压裂前/压裂后VSP。
		1. 微震事件检测与绘图；
	钻孔地震	2. 各向异性建模；
	钻孔地震	3. 微震干涉成像；
	处理服务	4. 4D时移VSP成像；
	处理服务	5. 4D振幅和时间分析；
		6. 速度分析。
生产优化	生产监测服务	生产流量监测
	钻孔地震处理服务	1. 4D时移VSP成像；
	钻孔地震处理服务	2. 4D振幅和时间分析。
	人工升降监测	人工升降监测