作者简介：赵争光，澳大利亚昆士兰大学地球物理学博士，昆士兰大学地球物理学会 2017-2018年度主席，《页岩气开发微地震监测技术》一书编者之一，DeepListen软件的架构师和主要开发者，拥有10年微地震监测行业经验。
近日，油价的惨跌让全球石油人的日子都很难过。
目前国外石油公司应对低油价的方法主要有减少对新项目的资本投入、降薪裁员及公司内部重组等手段。以欧芹能源公司（Parsley Energy Inc.）为代表的美国页岩油生产商，已经“喊话”油田服务提供商降价25%，以帮助上游行业应对即将到来的更大危机。
上一轮让人记忆尤新的低油价时代（2014-2017年），在形势最为严峻的2015年5月至2016年1月，原油价格一路下降，根本没有任何反弹，国外企业开展一轮又一轮的裁员降薪，国内三大石油公司上游投入从2013年的高峰4200亿元直降至2015年的2800亿水平。为应对这一轮惨跌，国内油企再一次纷纷强调“降本增效”。
由于国内石油公司的国有性质以及薪资水平普遍比外企要低的实际情况，降薪裁员不是可行的降本增效的选择；公司内部重组方面，中石化石油工程技术服务公司已于2012年底揭牌成立，中石油也已于2018年初完成旗下的全球最大的地球物理服务公司的重组整合，将川庆物探和瘦身后的大庆物探整体划入东方物探，这意味着当前再次大规模重组的可能性较小；那么，压低油田服务商的服务价格就成为国内石油企业降本增效的重要手段。 从供需关系上看，石油企业资本投入减少，砍掉大量的勘探开发项目，服务公司为了生存，本身有降低服务价格获得有限合同的需求；另一方面，石油企业降本增效的策略，也会在招标时主动压低服务商的合同金额。这意味着，油服企业的生存会愈加困难。
笔者作为国内油服企业负责人，一向认为技术创新是油服企业应对低油价的利器。在此，仅基于自己从事的一个很小的油服领域“微地震监测”的经验，从技术创新角度来谈谈自己眼中如何应对低油价。
Li L, Tan J Q, Wood D A, et al. A review of the current status induced seismicity monitoring for hydraulic fracturing in unconventional tight oil and gas reservoirs. Fuel, 2019, 242: 195-210.
微地震监测对压裂的重要性
谈微地震监测对压裂的重要性，不得不谈国内压裂工程师对微地震监测的误解。笔者在实际项目执行以及运营“中国压裂论坛”过程中，和国内众多的压裂工程师交流过微地震监测技术。出乎意料的是，竟然有高达六成的压裂工程师认为微地震监测不重要。笔者听到过一种非常具有代表性也比较极端的说法：“上不上微地震监测，对产量又没什么影响，反正水和砂子都进去了”。以结果论的角度去看这话，说得一点也没错；但从过程的角度上看，这话就会错得离谱。笔者不想空谈微地震技术对压裂的重要性，有图有真相，用数据说话。图1是通过搜索“水力压裂”和“微地震监测”关键词而统计的学术论文数量。通过这组数据我们可以清晰地看到微地震相关论文数量的增长基本上是和水力压裂相关论文同步的。自2000年以来石油工程师对水力压裂技术的改进与更深刻的认识，绝大多数是基于微地震监测的结果。图2中各种水力裂缝监测的手段中，微地震监测也是所有手段中能够描述水力裂缝属性最多的技术手段。可以说，微地震技术对水力压裂技术的进化立下了汗马功劳，也必将在将来的技术深化中扮演重要的角色。
从纯技术角度上讲，如果做高质量的震源机制反演，微地震监测还可以提供准确的水力裂缝的宽度（毫米级）和水力裂缝的导流能力（裂缝渗透率，以mD为单位），而国内的压裂工程师很少有人知道微地震还可以提供这些参数。目前，国内大量的微地震监测工作量是单井井下监测，很难做震源机制，无法给出基于震源机制的高级解释成果，这造成了压裂工程师只能从服务方拿到一堆事件点和SRV，而获取不了更接近压裂工程师语言的缝宽和裂缝渗透率等参数；另一方面，微地震监测公司的技术良莠不齐，压裂工程师对某些公司提交的监测成果的不认可演变成对微地震技术的不信任。这些现象在北美压裂工程师中也存在，但没有国内普遍。消除微地震地球物理师与压裂工程师之间的知识鸿沟，有助于微地震监测企业获得更多的业务量，帮助压裂工程师更好地了解压裂后的水力裂缝，最终帮助石油企业获得更好的压裂效果和油气产量。
微地震监测重要的不仅仅是实时监测
微地震监测作业一般情况下分两部分进行，首先进行的是压裂过程中的实时监测，其次是压裂之后的室内精细数据处理。前者的成果主要用于实时调整压裂施工参数（如排量、压力、暂堵等）以及避免断层活化；而后者的研究内容就极为丰富，同时也包含对实时监测成果的修改和更正。另外，几乎所有的微地震相关论文都使用室内精细处理成果，精细的微地震数据处理和解释成果被广泛用于验证和优化压裂设计、验证和优化完井设计、验证和优化钻井设计、验证和优化油气田设计及提高产量以及优化生产。在实践中，微地震监测的实时方面被过分强调了，导致大量的微地震监测项目的室内精细处理仅仅做到微地震事件定位、给出改造储层体积（SRV）以及微震事件的时空分布和压裂施工曲线的综合分析。而这仅仅是加拿大地球物理学会CSEG发布的《关于水力压裂微地震监测标准提交成果的指导意见》中的基本处理成果。而像震源机制反演、地应力反演、水力裂缝渗透率等高级解释成果，国内微地震监测服务公司鲜有提供。造成这种现象的原因有很多，其中之一就是市场上服务公司使用较多的微地震数据处理软件如InSite等并不具有地应力反演和水力裂缝渗透率定量计算等功能。而笔者公司开发的DeepListen软件可以实现这些高级解释功能（见图4），我相信，国产软件在高级解释方面的创新是企业的核心竞争力，也是国内油企可以从地震监测技术获取更多实用参数和成果的保证。
微地震监测是油气田降本增效的利器
在2014-2017年的上一轮油价大跌期间，北美页岩油公司一方面通过减少钻井数量以及“钻而不压”（库存井inventory well）缩减支出，另一方面采用重复压裂（re-frac）技术来维持一定产量水平。重复压裂作业成本仅仅是一口新井钻完井成本的25%，而产量提升的效果在某些情况下相当于新井的产量，因此，重复压裂成为美国页岩油气公司降本增效极为重要的手段。从图5美国主要页岩油气产区重复压裂数据统计与油价的相关性中看以看出，油价大跌期间，美国重复压裂井数量占所有压裂井数量的比例整体呈上升趋势。虽然有些盆地具体的统计数据表明其比例上升是由于重复压裂井数量并未变化而压裂井总数减少所致，但是整体上的比例是上升的，这说明重复压裂是降本增效的重要手段。虽然一部分重复压裂作业未必带来预期的产能提升，但是，根据oilprice.com网站的报道，2015年在美国Bakken生产页岩油的石油公司高达86%的重复压裂作业带来了预期的产能提升。
重复压裂微地震监测是微地震监测帮助油企降本增效的一个重要领域。微地震在重复压裂选井中可以发挥重要作用。重复压裂在国内外的应用主要有两种类型：一是老井首次压裂射孔数量、间距不合理，通过分析微震监测，以补孔的形式开展重复压裂，动用首次压裂未动用的储层体积（图6）；二是在重复压裂施工中采用暂堵剂形成复杂缝网，增大储层改造储层体积从而提高产量。
压裂或重复压裂施工中，暂堵转向是经常用到的技术。暂堵转向也是微震监测实时调整压裂施工最主要的应用。暂堵转向是指压裂施工过程中，实时向地层中加入暂堵剂，进入地层中的裂缝或高渗透层，在高渗透带产生滤饼桥堵，可以形成高于裂缝破裂压力的压差，后续流体不能进入裂缝和高渗透带，使压裂液进入高应力区或新裂缝，促使新缝的产生和支撑剂的铺置发生变化，最终使水力裂缝“转向”。暂堵转向当前也常应用于多水平井拉链式压裂中防止井间干扰。使裂缝转向的目的主要有两个目的：防止断层活化和形成复杂缝网。防止断层活化主要是指在实时微地震监测发现三维地震等未识别的小断层并防止其重激活，这种天然断层的活化有可能造成潜在地质灾害并影响压后产能。形成复杂缝网主要是开启原来净压力难以开启的微裂缝、形成新的分支裂缝，实现体积改造的目的。 国内较为著名的案例是新疆油田X区块不产油长期关井的J井，采用多级转向压裂技术重复压裂，施工过程中首先加入颗粒暂堵剂，封堵老缝缝口，之后投入粉末暂堵剂，在新缝内形成分支缝。通过调整施工参数达到设计要求。微地震监测结果表明，该井投入颗粒暂堵剂后转向形成一条新的分支缝；同时，投入粉末暂堵剂后形成4条微裂缝，截至2019年1月，该井已生产1188d，累计增油量7230.9t，平均日增油量6.08t，增产效果显著，日增油量为常规压裂井的3.0倍，有效期比常规压裂井延长了66.7%。
低油价下国产软件的机会
在笔者看来，在北美提供与油气田水力压裂相关的微地震/诱发地震监测的众多公司中，加拿大的Nanometrics公司和美国的MicroSeismic Inc.公司（以下简称MSI）是两个极佳的典范。前者是提供水力压裂诱发地震红绿灯系统服务的独角兽公司，后者是公认的将微地震监测与压裂施工结合得最好的微地震监测公司。 MSI推出的PermIndex、Productive-SRV等特色技术以及于2019年新成立的专注于压后评估的FracRx子公司，对压裂工程师非常具有吸引力。国内有压裂工程师评价称“MSI的微地震监测成果说的是压裂工程师能懂的语言”。作为具有10年经验的微地震监测从业者，笔者对该评价深有感触。在此，笔者以震源机制反演为例，聊一下微地震服务企业说压裂工程师能听懂的语言的重要性。
微地震高级数据处理领域，震源机制解最常用的图形化表示方法是绘制震源机制球（俗称“沙滩球”）。对微地震专家来说，震源机制球具丰富的内涵，可以一眼就看出该断层的类型（正、逆或走滑等）以及可能的断层面。但是，石油地质师、压裂工程师却看不懂。微地震技术本身是为压裂服务的，而微地震震源机制的呈现方式却难以让压裂工程师理解。实际上，理解震源机制球的地球物理师大多是天然地震、诱发地震的学者，包括教授、博士生等，震源机制的详细研究也常见于科研论文，而不常见于油气田的微地震监测报告。笔者在近10年的微地震监测从业历程中，可以负责任地说，近一半的微地震地球物理师也看不懂震源机制球。这是因为国内的微地震监测实践中，井下监测项目不做震源机制反演，地面监测项目又很少做震源机制反演，微地震监测的公司的技术人员一般精通微震事件定位而极少了解震源机制。 微地震事件的能量是非常微弱的（图7），很难去想像其代表的地下破裂的尺寸，而尺寸又是水力裂缝表征的重要参数。鉴于以上困难，笔者在开发DeepListen软件时，增加了基于震源机制断层面和震级大小的断层表征的功能（图8），并允许用户以不同的颜色去展示正断层、逆断层和走滑断层（图9和图10）。这样，水力裂缝的方位、倾角、长度在平面和剖面图上一目了然，压裂工程师可以直观地了解震源机制反演获得的水力裂缝信息。虽然仅仅只是图形表达上的一点点小创新，DeepListen软件却因这一改进接地气而获得了多个客户的认可和称赞。
总而言之，让压裂人对微地震多一点重视、让微震人给压裂人多一点高级成果、让微地震在压裂中起多一点作用、让国产微地震软件多一点接地气的创新，这四点是笔者多年从业的心得，也是带领企业在油价低谷中生存甚至获得成长的信心所在。