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Una mayor confianza en la precisión de la localización de los eventos proporciona una mejor información en la que basar las decisiones relacionadas con los costes

ESG llevó a cabo sus servicios de reprocesamiento de segunda vista en los datos adquiridos en la pizarra Barnett. Al aplicar técnicas de procesamiento avanzadas, como el análisis de optimización de enjambre de partículas (PSO), propiedad de ESG, los errores de localización mejoraron en un 42% con respecto a los resultados del procesamiento inicial. El nuevo modelo de velocidad reflejó con precisión las estructuras geológicas.

Durante las operaciones de fractura hidráulica, el aumento de las presiones, las concentraciones de fluido y el consiguiente crecimiento de la fractura a través de la masa rocosa alterarán inevitablemente las características geofísicas del yacimiento. En particular, las velocidades de las ondas P y S pueden cambiar drásticamente con el tiempo. Por lo general, los modelos de velocidad desarrollados antes del tratamiento ya no reflejan con precisión el yacimiento y se observan mayores errores de localización en las etapas posteriores.

Desafío

Un cliente que opera en la pizarra Barnett recibió resultados muy pobres de localización de eventos de una empresa de microsismicidad para un tratamiento de fractura hidráulica de 14 etapas. ESG fue elegida para reprocesar y analizar estos datos que se registraron originalmente en un pozo de observación vertical de 8 niveles.

En total, se localizaron 2905 eventos a lo largo de 14 etapas utilizando un enfoque de trazado de rayos azimutales basado en Simplex y se derivó un modelo de velocidad a partir de un registro sónico dipolar en el pozo de observación. Los modelos de velocidad iniciales no parecían tener en cuenta adecuadamente una estructura geológica situada entre las etapas 9 y 10. Mientras que los eventos de la etapa 9 se localizaban con precisión, los eventos de las etapas 10-14 se localizaban fuera de la zona, aunque seguían siendo precisos en términos de profundidad y delineación. Además, se observó un aumento del error de localización al aumentar la distancia del pozo de observación.

Solución ESG

ESG llevó a cabo dos inversiones de velocidad por separado utilizando el método patentado de optimización de enjambre de partículas (PSO). La PSO es una técnica de optimización estocástica que tiene en cuenta los cambios de velocidad mediante la inversión iterativa de las ubicaciones y la estructura de la velocidad hasta que converge en una solución que minimiza los residuos de los eventos dados.

La primera inversión utilizó las localizaciones conocidas de un disparo de perforación. La segunda inversión refinó aún más las ubicaciones de los eventos y el modelo de velocidad para tener en cuenta la distancia del pozo de observación.

La incorporación de los cambios de velocidad calculados por PSO en el modelo de velocidad dio lugar a localizaciones de eventos con una confianza mucho mayor que en un análisis anterior. La mejora de las localizaciones de las fuentes dio lugar a una comprensión más clara de las dimensiones y orientaciones de las fracturas resultantes para el tratamiento.

Fig. 1: Modelo de velocidad inicial
Fig. 2: Ejemplo de sucesos de la etapa 14: (izquierda) sucesos localizados fuera de la zona utilizando el modelo de velocidad inicial y (derecha) sucesos localizados dentro de la zona después de aplicar el método PSO a los datos y ajustar el modelo de velocidad para tener en cuenta la estructura geológica entre las etapas 9 y 10.
Fig. 3: Ejemplo de eventos para todas las etapas del tratamiento de la fractura: (arriba) antes de aplicar PSO y (abajo) después de aplicar PSO