微地震监测：油气田开发的 “神之耳目”，开启页岩油效益新时代
微地震监测：油气田开发的 “神之耳目”，开启页岩油效益新时代
在油气田开发这一复杂而关键的领域，技术创新始终是推动行业发展的核心力量。其中，微地震监测技术宛如一把神奇的 “听诊器”，为开发工作带来了前所未有的突破。它能精准捕捉地下深处那些极其微弱的 “声音”，这些 “声音” 来自于压裂过程中岩石破裂产生的微小震动。通过对这些微小震动的监测和分析，我们能够 “听出” 压裂缝网的展布特征，就像医生通过听诊了解病人身体内部的状况一样。这一技术对于油气田开发意义重大，它可以实时调整压裂工艺，有效规避工程风险，还能增强储层改造效果，从而提高油气勘探开发效率，降低开发成本。
胜利油田：微地震监测技术的成功实践与辉煌成果
从养鸡棚起步的探索之旅
早在多年前，胜利油田就踏上了微地震监测技术的研究征程。低渗透油气藏和页岩油气藏的开采难题是他们面临的挑战，这些储层缝隙小、流动阻力大，油气被困在其中。压裂成为解决问题的关键手段，它能为油气开辟 “高速路”。然而，要科学准确地评价储层压裂改造情况并非易事。2011 年，胜利油田物探院依托国家 “863” 课题展开研究，在多种技术路线中选择了微地震技术，尽管当时这是个冷门领域，他们没有基础和专业人员，但科研人员凭借大量文献研究积累了理论知识。2013 年夏天，他们在胜利油田开展首次地面微地震压裂监测试验，在一个废弃养鸡棚里坚守 30 多天，获取了两口井 23 段压裂监测数据。为解决压裂信号弱、噪声干扰问题，科研人员长途跋涉，摸清不同工区噪声和信号传播规律，为后续工作奠定基础。
“悬丝诊脉” 攻克开发难题
压裂施工引发的地层破裂产生微弱人工地震，地面检波器接收这些信号后可计算人工裂缝信息。但微地震信号能量极弱，在海量噪声中寻找并精确定位信号困难重重。胜利油田物探院科研人员提出 “微地震 - 地质 - 物探 - 工程” 一体化技术思路，发明一系列弱信号精细处理解释技术，推出五代野外采集专用设备，研发完善的硬件装备及软件系统 UPSeis。例如，Y560 - X9 井和 GX26 井应用该技术后，产量大幅提高，解决了开采难题。如今，原始资料信噪比大幅提升，采集成本降低，技术水平行业领先。
“火眼金睛” 透视地下奥秘
微地震技术实现了压裂监测从 “事后评价” 到 “事中指导” 的跨越，让我们能看清地下裂缝分布。2022 年和 2023 年，胜利油田物探院微地震团队在 FY1 井组和 NY1 区完成大规模微地震实时监测，创造多项纪录，见证了团队从 “跟跑” 到 “并跑” 再到 “领跑” 的转变。在东北地区龙凤山气田和金山气田，该技术也成功应用，节省了施工成本，优化了压裂工艺，提升了缝网复杂程度，为降本增效发挥重要作用。
江苏油田：自主研发微地震监测技术的艰辛历程与显著成效
页岩油开发催生自主研发之路
2021 年江苏油田开启页岩油勘探开发，微地震监测技术成为关键。此前他们借助外部力量监测，但无法长期连续分析评价压裂效果。2023 年初，江苏油田物探院组建技术团队，引入软件展开攻关。7 - 8 月，通过对花页 1 井、花 2 侧井的试验，实现微地震监测技术从无到有的突破。
从室内到现场的关键跨越
今年 3 月，在高邮凹陷永 106 井，江苏油田迈出从室内试验到现场应用的关键一步。永 106 井周边噪声干扰严重、地质条件复杂，传统方法难以准确定位微地震事件点。专家带领技术团队深入研究数据定位方法，优先处理强信号、缩短切割时间，成功实现微弱信号准确定位，为压裂方案优化提供依据，也验证了自有技术的可靠性。
成本减半推动页岩油效益开发
为进一步深化微地震监测技术、降本增效，团队研发时距约束技术，提高裂缝延展准确度。永 108 侧井成为新技术的 “试验田”，经过努力，新技术的可靠性在该井得到进一步验证。使用自主研发的微地震监测技术，页岩油压裂单井监测成本降低约 50％，随着产能建设扩大，成本有望继续降低。未来，团队将推进 “物探 - 地质 - 工程” 一体化攻关，探索在绿色能源领域的应用，助力油气行业可持续发展。
专家视角：微地震监测技术的全方位剖析与发展展望
微地震监测技术的原理与价值
微地震监测技术是油气田开发中的 “地下侦探”。它通过监测压裂过程中岩石破裂产生的微小震动确定岩石破裂位置和时间，分析目的层岩石活动和状态，刻画压裂缝网展布特征，是评价压裂效果最全面的手段，在非常规油气水力压裂中广泛应用。在江汉油田的应用案例显示了其在储层改造效果评估和开发方案优化方面的价值，可用于确定加密开发必要性、调整压裂设计参数、避免工程损失等。
微地震监测技术的关键步骤与方法
微地震监测主要包括数据采集、震源成像和精细反演等关键步骤，广泛应用于水力压裂裂缝监测、油藏动态监测、注水监测等领域，尤其在页岩气开发中作用显著。国内常用的监测方法有地面微地震监测、井中微地震监测及三分量浅井阵列监测。中石化地球物理公司具备一体化服务能力，形成多项关键技术，如复杂地质条件下观测系统设计技术、提高定位精度技术、增强弱信号识别能力技术等。
微地震监测技术面临的挑战与发展方向
随着非常规油气开发精细度提升，微地震监测向高精度处理解释发展。地面微地震监测弱信号识别是攻关重点，需发展适应不同环境的观测系统。井中微地震监测要提升水平成像精度和范围，发展国产化井下检波器、降低成本。单一监测方式向多方位多角度联合监测发展，增强应用效果。要加快发展微地震光纤监测技术，持续加强地质工程一体化，开展 CCS 与储气库微地震监测工作。
微地震监测技术：原理、应用与未来发展
微地震是岩体内应力变化导致岩石破裂产生的微弱地震波，与地震勘探人工地震不同，它自然发生于生产过程，能量小、持续时间短。其原理基于岩体断裂或变形表面的应力集中现象，生产活动破坏岩体应力平衡，裂缝周围应力集中，应变能量提高。原有裂缝受外力作用延伸，伴随应力松弛会向外辐射弹性波，即微地震现象。监测仪器采集分析这些裂缝区域信号，根据频率、时间等信息评估岩体稳定性。
在生产活动中，如地下矿井深部开采，微地震监测技术可评估小地震事件对生产的影响和地下洞室围岩稳定状态。在页岩气、非常规油气开采等领域，它是判断压裂裂缝形成和发展趋势的关键依据。我国在该技术上取得长足进展，青海共和干热岩场区的应用证明其在干热岩开发中也有良好前景。
从胜利油田到江苏油田的实践，再到专家对微地震监测技术的深入分析，我们看到了这一技术在油气田开发尤其是页岩油效益开发中的巨大潜力。尽管面临诸多挑战，但随着技术的不断进步和发展方向的明确，微地震监测技术必将为油气行业带来更多的惊喜和价值，推动油气田开发朝着更高效、更安全、更经济的方向发展。