Микросейсмика: примеры и разработки новых технологий

Кристоф Масон

Компания Magnitude

Микросейсмичность – это динамический эффект, вызванный давлением, связанный с разломами, трещинами и сдвигами. Мониторинг продуктивных пластов с помощью метода пассивной микросейсмики на  сегодняшний день является высокоразвитым методом, позволяющим получать надежные данные по разработке нефтяных и газовых месторождений.

Данный метод заключается в следующем: размещаются 3-х компонентные датчики и в непрерывном режиме идет регистрация проходящих сейсмических волн, инициируемые неизвестным источником. Этот источник фактически и есть то, что мы будем пытаться охарактеризовать, используя акустические волны, проходящие  внутри коллектора. Данные волны относятся к  колебаниям порового давления породы, которые генерируют нестабильности за счет создания обвала (оползня) породы вдоль небольших трещин, что приводит к  излучению сейсмических волн. Такие микро землетрясения, вызванные добычей, будут определены и картированы одновременно со временем их возникновения. Фактически, здесь мы имеем дело с собственными данными 4D: где неизвестными являются X, Y, Z – координаты микросейсмических колебаний и T0 – время их возникновения. 

После регистрации вступлений процесс обработки идет в обратном направлении,   предпринимается попытка локализовать микро-трещины или сбросы, которые вызвали волны, для того чтобы   определить первичный источник волн. В таком фундаментально динамическом подходе большое внимание уделяется добыче. Таким образом, собранные данные будут фактически интерпретированы либо как индикаторы движения флюидов в пласте, либо как  индикаторы активных элементов пласта, таких как подвижные сдвиги и распространяющиеся трещины. 

В той или иной ситуации метод пассивной сейсмики легко адаптируется к факторам пространства и/или времени, в зависимости от характера решаемых проблем.

- С точки зрения пространства можно работать в масштабе одной скважины, нескольких скважин (процессы нагнетания и увеличения добычи) или в масштабе целого месторождения (крупные структурные проявления, истощение).

- С точки зрения времени можно работать один день или всю неделю (гидравлический разрыв пласта), от одной недели до месяца (наблюдение явлений между скважинами) и более нескольких месяцев или лет при наблюдении за месторождением в целом.  

Метод пассивной сейсмики может применяться  на протяжении всего срока эксплуатации месторождения. Ниже представлены некоторые примеры его использования:

• Крайне низкая проницаемость пластов, требующая применения ГРП для создания коридоров миграции флюидов.

• Мониторинг закачки жидкости в пласт, позволяющий отслеживать аномальные явления, связанные с распространением флюидов (такие как особые коридоры трещиноватости и непроницаемые преграды, аккумулирующие ограничения до  разрушения и генерации волн).

• Крайне истощенные месторождения на поздней стадии разработки. Из-за колебания давления данные месторождения являются местом корректировки (выравнивания) сжатия. Такие движения вызывают микросейсмичность, которая дает информацию, необходимую для оценки рисков, таких как разрывы колонны обсадных труб и существенные изменения проницаемости. 

 Работа, методология и оборудование в каждом конкретном случае должны быть адаптированы под существующие условия мониторинга. Существуют и оборудование, и технологии по данному инновационному сейсмическому методу и этот рынок растет. Анализ практических примеров показал, что применение метода пассивной сейсмики обеспечивает данными, которые позволяют существенно сэкономить при последующей разработке пластов и управлении месторождением.

Об Авторе

Кристоф Масон основатель, управляющий директор и президент компании Magnitude SAS.  Имеет более 25 лет опыта работы в области сейсмологии и более десяти лет ведет предпринимательскую деятельность. Под его руководством компания Magnitude осуществляет разработку технологий, оказывает консалтинговые и сервисные услуги. Компания позиционирует себя как лидера  в области Микросейсмического мониторинга с уникальным акцентом на картирование трещины, мониторинг продуктивных пластов и  контроль над подземными хранилищами полезных ископаемых.

До начала работы в компании Magnitude занимал должности менеджера проекта и руководителя группы компании Geostock (в течение 10 лет) - инжиниринговая компания, предлагающая решения в области подземного хранения газа. Также работал в области экспериментальной сейсмологии  в CNRS-IPG/TAAF во Франции, в должности геофизика отвечал за  различные французские субантарктические геофизические обсерватории (в течение 5 лет). Имеет степень по геофизике, полученную в Школе и обсерватории наук о земле (EOST), Страсбург, Франция.

Magnitude – французская компания, основанная в 1999 г.  Компания Magnitude начала работу с получения премии за свое участие в научно-исследовательской работе как новая инновационная компания. С июня 2006 г. компания Magnitude входит в структуру  компании VSFusion (совместное предприятие, организованное компаниями BAKER HUGHES и CGGVeritas).