化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)技術(shù)

油水井井間化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)報(bào)告采油工程技術(shù)研究所一九九九年三月十八日

在水驅(qū)開(kāi)發(fā)油層中應(yīng)用水溶性示蹤劑已有多年歷史，但最初只是用來(lái)定性了解地下流體運(yùn)動(dòng)狀況。60年代中期，美國(guó)斯坦佛大學(xué)的Brigham和Smith提出了五點(diǎn)井網(wǎng)中示蹤劑流動(dòng)特性預(yù)測(cè)方法后，人們從相反的角度對(duì)它加以運(yùn)用，用來(lái)解釋油藏的非均質(zhì)特征，從而使示蹤劑資料的解釋向定量化發(fā)展，目前已經(jīng)能夠定量的解釋井間油層的分層狀況及動(dòng)用狀況、注采井間波及狀況、評(píng)價(jià)措施效果等，其應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣泛，其應(yīng)用規(guī)模愈來(lái)愈大，已成為重要的油藏工程手段。一、前言

由于井間示蹤技術(shù)能夠提供有關(guān)井間油層非均質(zhì)特性和流動(dòng)特性信息，所以它較傳統(tǒng)的靜態(tài)地質(zhì)研究（包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、巖芯、測(cè)井、試井等方法）更有實(shí)際意義。因此，近年來(lái)有關(guān)井間示蹤劑資料的解釋發(fā)展的很快，自“七五”、

“八五”以來(lái)，國(guó)內(nèi)各油田特別是大慶、勝利、中原在三次采油先導(dǎo)試驗(yàn)，以調(diào)剖堵水為中心的區(qū)塊綜合治理中廣泛應(yīng)用該技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)措施效果、油藏非均質(zhì)狀況、長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中油層水淹狀況、孔隙變化狀況以指導(dǎo)區(qū)塊堵水調(diào)剖，搞好“控水穩(wěn)油”系統(tǒng)工程。

井間示蹤技術(shù)就是在注入井中注入能夠與已注入流體相溶的示蹤劑，追蹤已注入流體，從而標(biāo)記注入流體的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后再用同樣的流體驅(qū)趕示蹤劑段塞，在生產(chǎn)井中檢測(cè)示蹤劑的開(kāi)采動(dòng)態(tài)，這種跟蹤流體在油層中流動(dòng)狀況的方法就是井間示蹤方法。它是一種直接測(cè)定油層特性的方法，它通過(guò)生產(chǎn)井檢測(cè)到的示蹤劑濃度突破曲線，反應(yīng)出有關(guān)油層特性的信息，這樣我們通過(guò)觀察示蹤劑在采油井中開(kāi)采動(dòng)態(tài)，如示蹤劑在生產(chǎn)井中突破時(shí)間、峰值的大小及個(gè)數(shù)、相應(yīng)注入流體總量等參數(shù)，進(jìn)一步研究和認(rèn)識(shí)注入流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和油藏非均質(zhì)特征。二、井間示蹤技術(shù)基本方法１、基本方法

注入示蹤劑追蹤注入流體可以描述以下幾方的油藏工程問(wèn)題：１、體積波及狀況；２、油藏非均質(zhì)狀況；３、判斷方向性流動(dòng)趨勢(shì)；４、措施效果評(píng)價(jià)；５、描述油層的連續(xù)性；６、層系間或?qū)娱g竄流及注入井井況；７、注入流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度；８、“控水穩(wěn)油”工程中油層水淹、大孔道、特大孔道的認(rèn)識(shí)與決策。三、井間示蹤劑監(jiān)測(cè)應(yīng)用１、篩選符合地層條件的示蹤劑；２、示蹤劑檢測(cè)方法的確定及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制；３、示蹤劑用量設(shè)計(jì)；４、投放示蹤劑前的準(zhǔn)備：⑴、熟悉井史；⑵、分析油水井背景濃度；⑶、示蹤劑的投放方案及工藝；⑷、制定示蹤劑礦場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案。５、示蹤劑投放及現(xiàn)場(chǎng)示蹤劑產(chǎn)出曲線監(jiān)測(cè)。四、井間示蹤劑投放與監(jiān)測(cè)程序

在選擇示蹤劑時(shí)應(yīng)考慮到如下因素⑴、注入流體和儲(chǔ)層流體中示蹤物質(zhì)的本底含量水平，以接近零為最佳，以便于能夠正確的鑒別；⑵、示蹤劑同所跟蹤的流體間具有較好的相容性；⑶、示蹤物質(zhì)與儲(chǔ)層流體間不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成沉淀物;⑷、示蹤劑在儲(chǔ)層巖石上的吸咐滯留量很小。２、示蹤劑的選擇

對(duì)示蹤劑產(chǎn)出曲線的數(shù)值分析，為地質(zhì)提供該區(qū)塊或監(jiān)測(cè)井的油水井流通情況、注水井在平面上的平均水線推進(jìn)速度、區(qū)塊目前高吸水層的滲透率值、該區(qū)塊高滲透層的平均孔喉半徑、目前該區(qū)塊的采收率等資料。五、示蹤劑產(chǎn)出曲線的數(shù)值分析棗園油田棗1270塊、棗43塊

井間化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)報(bào)告一、前言二、井間化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)情況三、井間化學(xué)示蹤劑產(chǎn)出曲線處理及數(shù)值分析四、監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)及治理意見(jiàn)附:

一、前言

棗1270塊位于棗園油田南孔一段北部。主要開(kāi)發(fā)層系為棗Ⅴ油組，含油面積0.38Km2,地質(zhì)儲(chǔ)量261×104t,油層埋深1850～2100m.油層有效厚度68.3m,有效孔隙度22.8%,空氣滲透率130×10-3μm2。目前開(kāi)發(fā)中存在的主要問(wèn)題是:①層間矛盾,水驅(qū)動(dòng)用程度低;②油水井出砂嚴(yán)重;③斷層封閉性差。為此，九八年對(duì)區(qū)塊開(kāi)展整體調(diào)剖試驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行綜合治理。在調(diào)剖施工中發(fā)現(xiàn)棗1270-6井與跨斷層的棗1270-7竄通，棗1270-15與棗1271-1竄通，這種水井與油井，水井與水井，水井與斷層之間存在著嚴(yán)重的竄流現(xiàn)象實(shí)屬少見(jiàn)，表明該區(qū)塊已存在嚴(yán)重的大孔道、特大孔道，綜合治理工作難度加大，為提高調(diào)堵為中心的綜合治理水平，封堵大孔道，深化油藏認(rèn)識(shí)，為此開(kāi)展油水井井間化學(xué)示蹤劑整體監(jiān)測(cè)技術(shù)就顯得十分必要。

二、棗1269-1、1270-6、1270-13井組

井間化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)情況

1、化學(xué)示蹤劑投放情況按化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)要求，篩選了硝酸銨，硫氰酸銨為本次試驗(yàn)示蹤劑。并于98.9.26～9.27投入試驗(yàn)井中,施工情況見(jiàn)表1。

表1化學(xué)示蹤劑投放數(shù)據(jù)表

2、示蹤劑動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果1）1269-1井組:該井組98年9月26日19:00～22:00投放硝酸根示蹤劑,設(shè)計(jì)要求監(jiān)測(cè)井8口,其中有示蹤劑顯示的井4口,4口無(wú)顯示示蹤劑。從示蹤劑突破時(shí)間來(lái)看，示蹤劑顯示在短短幾天內(nèi)就已突破，最長(zhǎng)6.5天,最短1.0天。特別是：1270-27井因其作業(yè)影響監(jiān)測(cè)，9月27日作業(yè)，10月5日開(kāi)井即有700ppm的示蹤劑，10月9日最高濃度達(dá)到1896.23ppm是設(shè)計(jì)濃度值的百倍。該井組投放的示蹤劑90%以上進(jìn)入了該井，單向突進(jìn)非常突出，這說(shuō)明該井大孔道非常嚴(yán)重。1270-5井沒(méi)有監(jiān)測(cè)到示蹤劑。1270-29、1272-1井油稠無(wú)水沒(méi)監(jiān)測(cè)到示蹤劑。1270-11井一直處于停井作業(yè)狀態(tài)。見(jiàn)表2，圖1。表2棗1269-1井組化學(xué)示蹤劑動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)情況

棗1269-1井組化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)影響圖2）1270-6井組：

該井組于98年9月27日2:00～4:00投放硫氰酸根示蹤劑。設(shè)計(jì)要求監(jiān)測(cè)井8口，其中5口井有示蹤劑顯示，3口無(wú)示蹤劑顯示。該井組示蹤劑突破時(shí)間如棗1269-1井一樣，均表示為非常短，最快的1.0天,最長(zhǎng)的9.5天。沿?cái)鄬幼呦蛏希硎緸橥七M(jìn)速度最大。該井組的棗1270井，不僅受棗1270-6井的影響，同時(shí)受斷塊外的棗1269-1井影響，棗1270-27也如此。示蹤劑監(jiān)測(cè)進(jìn)一步證實(shí)該斷層不封閉。棗1270-9井沒(méi)示蹤劑顯示，棗1272-1井油稠無(wú)法監(jiān)測(cè)到結(jié)果，1270-29井油稠且一直處于作業(yè)、洗井狀態(tài)。見(jiàn)表3，圖1示。表3棗1270-6井組化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)情況

棗1270-6井組化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)影響圖3）1270-13井組：

該井組于98年9月26日13:00～16:00投入硝酸根示蹤劑,設(shè)計(jì)要求監(jiān)測(cè)7口井,其中6口井有示蹤劑顯示,有1口井無(wú)示蹤劑顯示。該井組示蹤劑突破時(shí)間與棗1270-6、棗1269-1相比，突破時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),水線推進(jìn)速度較慢,這說(shuō)明棗43塊該井組地層較均勻。見(jiàn)表4，圖2。

表4棗1270-13井組化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)情況

三、井間化學(xué)示蹤劑產(chǎn)出曲線處理及數(shù)值解析

1、注入水在油井中的分配情況通過(guò)對(duì)產(chǎn)出示蹤劑井產(chǎn)出示蹤劑量的監(jiān)測(cè)，可以了解注入井注入水對(duì)油井的影響程度，為注水動(dòng)態(tài)反映提供了可靠的依據(jù)。見(jiàn)表5。

表5井組注入水分配情況表

棗1270-13井組化學(xué)示蹤劑監(jiān)測(cè)影響圖

如表5所示：1）棗1269-1井注入水見(jiàn)效井是：棗1270、1270-9、1272、1270-27井。棗1269-1井注入水對(duì)1270-27井的影響最大，表現(xiàn)為單向突井，注入水占全井組的96.5%，而其余各井受效相對(duì)較差。2）棗1270-6井組注入水見(jiàn)效井是：棗1270-8、1270-12、1270-10、1270-27，受注入水影響最大的是1270-12，占全井的35.9%,其次是1270-10、1270-8、1270、1270-27為雙受效井，注入水表現(xiàn)較為均恒。3）棗1270-13井注水井見(jiàn)效井是：1333、1538、1331-1、1323、1320、31-23井，注入水對(duì)1320井影響最大，其次是31-23、1333、1538、1323井，最差是棗1331-1井。2、井組示蹤劑產(chǎn)出曲線數(shù)值分析對(duì)示蹤劑產(chǎn)出曲線進(jìn)行數(shù)值處理見(jiàn)表6、表7、表8、表9及附圖所示。表6棗1269-1井組示蹤劑產(chǎn)出曲線處理結(jié)果表

表7棗1270-6井組示蹤劑產(chǎn)出曲線處理結(jié)果表

表8棗1270-13井組示蹤劑產(chǎn)出曲線處理結(jié)果表

表9井組孔隙半徑分類(lèi)表

由表9所示，不管是棗1270塊的棗1269-1、棗1270-6，還是棗43塊的棗1270-13井組，產(chǎn)出曲線解析均表現(xiàn)為特高滲透層和大孔道的存在，這是由于長(zhǎng)期注水沖刷，油井出砂嚴(yán)重造成孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化所致，已形成的特高滲透層、大孔道目前滲透率同原始滲透率相比已變化6.7～221.34倍，最大達(dá)258.7倍，而各特高滲透層、大孔道、特大孔道層的厚度除1270-12井高滲透層達(dá)22.27m其余厚度僅占總厚度的0.047～5.65%,最小僅有幾厘米。

四、監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)及治理意見(jiàn)

1、棗1270-6、1269-1井間示蹤劑監(jiān)測(cè)進(jìn)一步證實(shí)表明，棗1270塊由于長(zhǎng)期注水，出砂嚴(yán)重造成孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，形成了特高滲透層、大孔道、特大孔道，單向突進(jìn)速度快，且斷層不閉封。同樣，棗43塊的1270-13井區(qū)也存在大孔道、特大孔道。

2、依棗1270-6、1269-1井監(jiān)測(cè)結(jié)果，棗1270塊綜合治理的重點(diǎn)是封堵大孔道為主