可控源电磁追踪技术

加入笑来老师写作课的初衷是为了锻炼论文写作能力，几个月过去了，我的论文还没写完，所以我决定以后发布的内容将会是文献综述，而且不会侧重于专业基础知识科普，希望这是特立独行且正确的。

目前可控源电磁追踪技术做的好的是Deep Imaging公司，也应该成为国内石油公司学习的目标（不点名了），因为国内研究这项技术的大公司把研究方向搞错了，在他们公司的调研报告中甚至没有提到Deep Imaging的成果，这家公司可是每年都会在SPE发表文献的。

概念：

地面可控源电磁追踪技术（surface-based, controlled-source electro-magnetics）能够检测到储层岩石电阻和储层深度原始流体及导电性压裂液的电导率差异，泵注压裂液会改变储层的电磁场，在地面检测这种变化，实现单井或多井水力压裂过程中的压裂液动态范围监测。

两个视频可以参考：Anadarko盆地应用，实时压裂液监测

应用1

图1 加密井W3裂缝优先沿地质构造扩展

如图1所示，P1-P5为老井（母井），W1-W3为加密井，且W1和W3处于同一层，图中为两井的EM压裂液范围图，叠加地质构造图后，可以看出压裂液与地层走向有一定的相关性。同时，很明显的是，压裂液向母井一侧流动的更多，说明储层衰竭对加密井的裂缝扩展有“引力”。

图2 W2井某一段，液体信号集中 图3 W2井某一段，液体信号不集中，整体信号较弱

信号强度不同代表着不同的压裂液集中程度，图2中，图像中心位置电磁响应明显高出很多，而图3中信号响应面积大，压裂液不集中，意味着液体并没有“主动”破碎岩石。

应用2——拉链式压裂

图4 母井P1以西3口子井拉链式压裂EM信号结果

拉链式压裂的目的之一在于利用应力干扰，但是监测结果和预想的并不一致。首先，W3中有略高于50%的层段倾向于向P1方向扩展，但是这一数值低于业内的一般认知。第二，值得注意的是，W2和W3之间有很大一部分区域未得以改造，也就是“拉链没拉上”，这是预料之外的，文章作者认为W3井提高了该区域的压力，从而影响了W2井裂缝扩展方向，也就是说液体虽然没有到达，但诱导应力足以影响W2。

这说明拉链式压裂顺序很重要，可以考虑先压裂外围的井，后压中间的井，这样中间井的裂缝扩展可能更对称。

图5 两口井拉链式压裂中个层段趾部液体分布百分比

从图5的统计可以看出，两口井趾部的先压层段优先向这些层段的根部扩展，而靠近更根部的层段恰恰相反。作者认为是先压裂的层段为后压层段打开了一条最小阻力通道，同时滤失太快，导致出现这种现象。这样的观测结果与传统的裂缝阴影理论是完全相反的！

这与滤失速度有关，因此针对此现象，需要增加段长进行对比来进一步研究

讨论

1. 没有提供缝高的信息

2. 尽管微地震监测准确性存疑，但是当前EM追踪技术还是需要结合微地震互相验证。

3. 设备布放面积过大，需要在整条水平段对应的地面位置布置设备，且要覆盖两侧缝长。因此试验井可以采用，目前不具备广泛应用的条件，同时，山区显然不方便应用。

4. 体积压裂需要利用滤失产生复杂缝网，而滤失太快会影响裂缝均匀扩展，因此裂缝扩展的研究该如何考虑滤失的因素。

笔者认为，拥有多种裂缝诊断方法对于充分理解物理和油藏动态变化起着关键作用，而可控源电磁追踪这项有前景的技术将会为水力压裂提供新的视角。

参考文献

[1] Young, Sam, et al. “Feeling the Pressure on Infill Development.” Proceedings of the 8th Unconventional Resources Technology Conference, 2020.

[2] Pugh, Trevor, et al. “Proper Parenting with Newborns - A Frac Fluid Tracking Case Study.” Proceedings of the 8th Unconventional Resources Technology Conference, 2020.