中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司刘博等撰写的“Study on microseismic monitoring technology in borehole in a CCUS-EOR project”（CCUS-EOR项目微地震监测技术研究）一文在GeoStorage-《地质储存》（英文刊）第2期发表。论文针对CCUS-EOR项目油气运移方向及气窜原因不明确等难题，通过某实际工程案例分析了产生渗漏和气窜的根源，评价了研究区CCUS地质体完整性，可为CO2封存-驱油方案优化调整提供了技术支撑。欢迎下载、阅读、转发和引用！

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Liu B, Xu JG, Wang F, et al. 2025. Study on microseismic monitoring technology in borehole in a CCUS-EOR project. GeoStorage, 1(2), 125-136. https://doi.org/10.46690/gs.2025.02.03

01  研究背景

    二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）是一种大规模的温室气体减排技术，在石油行业领域，可以实现地质利用与封存。随着大规模CO2注入，地质体完整性存在安全隐患，同时存在CO2驱油过程中，油气运移优势方向认识不清楚、气窜原因不明确等问题，因此开展CCUS地质体完整性微地震安全监测技术研究具有重要的意义。论文通过实际案例分析了产生以上问题的原因，并充分评价了研究区CCUS地质体完整性，为CO2存储和驱油方案优化调整提供了技术支撑。

02  核心内容

采用微地震井中监测技术对研究区进行地质体完整性安全监测，将高灵敏度的多级三分量检波器下入特定的监测井中，采集CO2注入与驱油过程中产生的微地震信号，并实时进行数据处理和解释，最后进行反演成像。CO2驱油和封存过程中，产生的微地震信号较弱，常规定位方法定位精度稍低、实时性较差，无法满足监测需求；针对以上需求开发了均衡系数目标函数+ VSP优化声波速度模型方法，提高定位精度，同时结合折叠网格搜索+走时表检索+并行运算方法，快速准确获得高精度震源结果，并首次在松辽盆地CCUS试验区进行应用。

图1 微地震观测系统与正演模拟震级示意图

随着研究区目的层大量的CO2注入储层，会引起储层压力扰动变化和裂缝的开启与闭合，诱发不同震级的微地震事件，这些微地震信号被三分量检波器捕获，在监测周期内，研究区累计获取微地震事件539个，震级范围在-3.13-至-0.906之间，其中大部分微地震事件震级在-2.6至-1.79之间。平面上获取的微地震事件分布在0-2000m之间，监测距离对微地震事件信号质量有一定的影响，随着监测距离的增大，小震级事件受到较大影响，监测距离1100m以内产生有效微地震事件较多，在1100-1800m范围，可监测到部分大震级事件。纵向上微地震事件发生位置分为三个区域，其中区域一获取的微地震事件数量为42个，纵向高度在1942-2100m之间，区域三捕获的微地震事件仅有6个，纵向高度在2864-2921m之间，两个区域的微地震事件平面分布较分散，区域一的微地震事件为采油井生产活动的响应事件，区域三的微地震事件为地层的应力传导诱发的信号。区域二为储层内获得的微地震事件数量为491个，纵向高度在2341-2485m之间，在储层动用区域内，未出现纵向上穿越盖层连续的微地震事件，因此研究区的地质体完整性较好。

图2 微地震事件俯视与侧视图

研究区蚂蚁体属性显示研究区主要发育北东向裂缝，微地震事件显示在监测周期内随着注入的进行，微地震事件逐渐向北东向递进，与微地震事件具有较好的相关性,证明了注气优势通道方向主要为主应力方向。研究区最大似然属性显示在研究区内部发育北西向微裂缝，其中发生气窜的采油A井、B井、C井和D井位于裂缝带上，结合蚂蚁体属性和最大似然属性分析认为这是引发气窜的主要原因。所以，微地震事件属性和蚂蚁体与最大似然属性联合解释，裂缝通道是诱发气窜的原因，下一步采取的措施为调整注采参数以及注气井和采油井的转型调换，同时，结合生产数据进行验证，避免气窜发生，达到CO2永久埋存的目的。

图3 微地震事件属性和蚂蚁体与最大似然属性联合解释

通过实践证明微地震监测技术能够评价地质体完整性、油气运移优势通道、气窜原因、优化注采参数，有效指导CO2利用与封存。微地震井中监测技术在CO2封存安全监测发挥了较好作用，同时不能仅限于微地震井中监测一种方法，根据各工作区域的储层条件，可以采用多种监测技术方案，保障CO2封存的地质体完整性，同时，CO2地质封存安全监测和预警技术将是一个快速发展的技术方向。

03  作者简介

 第一/通信作者简介：刘博，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司高级工程师，主要从事二氧化碳利用与封存安全监测、非常规油气监测技术研究工作。