水力压裂分布式光纤监测方案与数据采集策略分析

来源：石油科学通报杂志2026年第3期北京时间：

作者：隋微波, 韦世明, 王行, 宋龙庆

单位：1 中国石油大学(北京)石油工程学院， 北京 1022492 中国石油大学(北京)理学院， 北京 1022493 大庆油田测试技术服务分公司， 大庆 163414

摘要：分布式光纤监测技术已成为水力压裂裂缝诊断与压裂效果评价的重要手段。该技术能够沿井筒提供连续、高空间分辨率的传感响应，因此可为裂缝起裂、裂缝扩展、裂缝沟通、流体分布以及产量贡献识别提供有效方法。然而，由于技术方案多样、监测目标各不相同，同时光纤监测作用机制认识以及数据采集、处理和解释方法不断发展，使得该技术在水力压裂监测中的有效应用仍面临一定挑战。为推动该技术的规范化设计与合理应用，本文对光纤监测技术在水力压裂中的监测方法与技术经验进行了回顾和总结。基于国内外11个典型水力压裂试验场的现场实践，本文系统总结了光纤监测技术在压裂过程监测和压后生产评价中的监测方案设计与数据采集策略。首先，针对水力压裂光纤监测方案的选择，从压裂过程中井筒内监测、邻井监测以及压后生产剖面监测3类主要应用场景出发，讨论了其可能获得的监测效果、相应解释技术以及现场实施中的技术难点。重点分析了不同监测方案在监测目的、适用条件和解释逻辑方面的差异，包括裂缝击中识别、近井筒裂缝起裂、裂缝扩展特征、井间裂缝沟通、簇效率评价以及压后产量贡献分析等。其次，在水力压裂光纤监测重要技术参数选取方面，依据各类矿场实践成果，对光纤布设方式、空间分辨率、采样间距与频率、邻井监测井距等技术参数的选择及其影响进行了总结分析。最后，对光纤监测数据采集与存储方法进行了讨论。除现场数据记录的基本要求外，本文重点分析了标准化数据存储格式、采集数据质量控制、海量数据全生命周期管理，以及与边缘网关、云平台和人工智能解释方法等技术融合的未来发展方向。分析认为，单一光纤监测配置难以满足所有监测目标，监测方案应根据地质与工程条件、拟获取的目标信息以及可用解释方法进行针对性设计。因此，明确的监测目标、合理的光纤部署策略和标准化的数据工作流程，是提高光纤监测结果可靠性和适用性的重要前提。本文可为水力压裂光纤监测方案设计、技术参数选取以及解释方法发展提供具有实践意义的参考，并可为光纤监测技术的进一步完善与现场应用提供支撑。

关键词：水力压裂,裂缝扩展,分布式光纤,DAS,DTS,LF-DAS

基金资助：国家自然科学基金重点项目《提高超深大斜度井压裂效率的关键力学问题研究》(52334001)