我国首次在青海共和盆地发现大规模可利用干热岩资源,部署了第一口干热岩勘探开发探索井——X1井,该井也是我国花岗岩地热井进行压裂的首次施工,施工难度大,风险高,施工不确定性多。作为首口井压裂施工试验,用测斜仪进行地热井监测也是全球第一次,无经验可以借鉴,而监测施工要求务必成功。
中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院徐胜强等人通过室内实验与现场实践相结合的方法,研究解决了采用测斜仪监测技术在干热岩井水力压裂裂缝监测中的相关技术问题,形成了高原干旱地区测斜仪监测现场实施和复杂裂缝解释技术。
测斜仪压裂裂缝监测原理是利用油气井施工时产生的地层形变分析监测裂缝形态。储层改造过程流体高压注入地层,打破了原始平衡状态,会引起地层缝隙压力变化,地层的压力变化或岩石破裂改变了地层受力平衡,破坏了稳定状态,由此产生的弹性形变信息会向各个方向辐射并传导到地面,静置在地面监测孔中的测斜仪可以接收记录这些形变信息。
测斜仪监测原理
测斜仪测量的是相对于垂直方向倾斜的角度变化,压裂引起隆起及倾斜信息被测斜仪采集并保存,非规律地均匀布设测斜仪测得多点的形变数据,集中描绘即可得出随时间变化的地面形变场,该地面形变场可以反映地下裂缝动态发育及流体运移方向,由此获得压裂改造裂缝信息。
通过X1井压裂施工测斜仪地面监测,探索和验证了该技术在干热岩压裂监测方面的可行性,获得了裂缝的发育方位等重要参数。该井同时进行的微地震、广域电磁法等监测结论也得到了相互印证。
监测数据矢量及裂缝投影