水力压裂已成为油气井增产,注水井增注的一种重要技术措施。由于压裂施工工况复杂,存在大量安全事故隐患,尤其是压裂裂缝的延伸是否按照设计要求分布,是影响压裂施工成败的关键因素。因此,形成一整套压裂实时监测及预警技术,并设计开发出相应的配套压裂实时监测及预警系统,实时监测压裂施工工况和裂缝延伸情况,对异常情况作出预警,实现技术专家不上井,远程监测及实时诊断,对保证压裂施工质量和提高单井压裂成功率有重要意义。因此本文在广泛调研国内外压裂实时监测现状基础上,展开对压裂监测机理的深入研究,提出一种适用于国内大部分压裂井施工现状的裂缝监测及预警方法,并开发和集成了配套系统。本文取得成果如下:1、通过对压裂监测机理的研究,分析评价目前国内压裂施工工艺流程,确定出压裂施工远程实时监测及预警系统进行预警所需采集与监测的各项工程参数;2、分析研究压裂裂缝延伸模型,利用压裂压力解释分析技术,总结归纳出压力—时间双对数压力曲线斜率预警模型,并得出压裂裂缝的各种延伸情况和压力曲线斜率值范围一一对应的情况。3、根据总结归纳出的预警模型开发的压裂实时预警系统,能够将压裂实时施工数据与施工储层的静态地质数据相结合,实时计算分析出压裂施工过程中裂缝的延伸情况,并对异常延伸情况及时作出预警提示。4、针对目前国内压裂数据采集现状,开发出压裂数据采集系统,对分布于现场各位置的传感器数据统一同步采集;基于3G无线网络传输技术,开发出数据远程传输系统,将现场数据实时传回基地指挥中心,帮助基地技术专家实时了解现场施工工况。5、本系统建立的压裂监测及预警云端数据库(网络数据库)能够对大量多源异构压裂数据进行统一存储管理,并在指挥中心和井场各客户端分布应用。6、通过多口井的现场应用测试,本文开发的压裂施工远程实时监测及预警系统运行稳定,预警结构准确率较高,能够满足国内压裂施工的监测与预警需求。本文设计与开发的压裂施工远程实时监测及预警系统集实时数据采集、数据远程传输、压裂实时监测及预警、压裂数据管理于一体,为国内提供一套更加智能化、信息化的压裂施工辅助决策平台。本文形成的监测及预警系统已在中石油华北油田分公司进行了现场推广应用,系统运行稳定,且在不断完善。