化学示踪剂监测技术.

油水井井间化学示踪剂监测报告采油工程技术研究所一九九九年三月十八日在水驱开发油层中应用水溶性示踪剂已有多年历史，但最初只是用来定性了解地下流体运动状况。60年代中期，美国斯坦佛大学的Brigham和Smith提出了五点井网中示踪剂流动特性预测方法后，人们从相反的角度对它加以运用，用来解释油藏的非均质特征，从而使示踪剂资料的解释向定量化发展，目前已经能够定量的解释井间油层的分层状况及动用状况、注采井间波及状况、评价措施效果等，其应用领域愈来愈广泛，其应用规模愈来愈大，已成为重要的油藏工程手段。一、前言由于井间示踪技术能够提供有关井间油层非均质特性和流动特性信息，所以它较传统的静态地质研究（包括地质学、地球物理学、岩芯、测井、试井等方法）更有实际意义。因此，近年来有关井间示踪剂资料的解释发展的很快，自“七五”、“八五”以来，国内各油田特别是大庆、胜利、中原在三次采油先导试验，以调剖堵水为中心的区块综合治理中广泛应用该技术来评价措施效果、油藏非均质状况、长期注水开发过程中油层水淹状况、孔隙变化状况以指导区块堵水调剖，搞好“控水稳油”系统工程。井间示踪技术就是在注入井中注入能够与已注入流体相溶的示踪剂，追踪已注入流体，从而标记注入流体的运动轨迹，然后再用同样的流体驱赶示踪剂段塞，在生产井中检测示踪剂的开采动态，这种跟踪流体在油层中流动状况的方法就是井间示踪方法。它是一种直接测定油层特性的方法，它通过生产井检测到的示踪剂浓度突破曲线，反应出有关油层特性的信息，这样我们通过观察示踪剂在采油井中开采动态，如示踪剂在生产井中突破时间、峰值的大小及个数、相应注入流体总量等参数，进一步研究和认识注入流体的运动规律和油藏非均质特征。二、井间示踪技术基本方法１、基本方法注入示踪剂追踪注入流体可以描述以下几方的油藏工程问题：１、体积波及状况；２、油藏非均质状况；３、判断方向性流动趋势；４、措施效果评价；５、描述油层的连续性；６、层系间或层间窜流及注入井井况；７、注入流体的相对运动速度；８、“控水稳油”工程中油层水淹、大孔道、特大孔道的认识与决策。１、筛选符合地层条件的示踪剂；２、示踪剂检测方法的确定及标准曲线绘制；３、示踪剂用量设计；４、投放示踪剂前的准备：⑴、熟悉井史；⑵、分析油水井背景浓度；⑶、示踪剂的投放方案及工艺；⑷、制定示踪剂矿场监测方案。５、示踪剂投放及现场示踪剂产出曲线监测。四、井间示踪剂投放与监测程序在选择示踪剂时应考虑到如下因素⑴、注入流体和储层流体中示踪物质的本底含量水平，以接近零为最佳，以便于能够正确的鉴别；⑵、示踪剂同所跟踪的流体间具有较好的相容性；⑶、示踪物质与储层流体间不会发生化学反应而生成沉淀物;⑷、示踪剂在储层岩石上的吸咐滞留量很小。对示踪剂产出曲线的数值分析，为地质提供该区块或监测井的油水井流通情况、注水井在平面上的平均水线推进速度、区块目前高吸水层的渗透率值、该区块高渗透层的平均孔喉半径、目前该区块的采收率等资料。五、示踪剂产出曲线的数值分析枣园油田枣1270块、枣43块井间化学示踪剂监测报告•一、前言•二、井间化学示踪剂监测情况•三、井间化学示踪剂产出曲线处理及数值分析•四、监测认识及治理意见一、前言•枣1270块位于枣园油田南孔一段北部。主要开发层系为枣Ⅴ油组，含油面积0.38Km2,地质储量261×104t,油层埋深1850～2100m.油层有效厚度68.3m,有效孔隙度22.8%,空气渗透率130×10-3μm2。目前开发中存在的主要问题是:①层间矛盾,水驱动用程度低;②油水井出砂严重;③断层封闭性差。为此，九八年对区块开展整体调剖试验，对其进行综合治理。•在调剖施工中发现枣1270-6井与跨断层的枣1270-7窜通，枣1270-15与枣1271-1窜通，这种水井与油井，水井与水井，水井与断层之间存在着严重的窜流现象实属少见，表明该区块已存在严重的大孔道、特大孔道，综合治理工作难度加大，为提高调堵为中心的综合治理水平，封堵大孔道，深化油藏认识，为此开展油水井井间化学示踪剂整体监测技术就显得十分必要。二、枣1269-1、1270-6、1270-13井组井间化学示踪剂监测情况•1、化学示踪剂投放情况•按化学示踪剂监测要求，筛选了硝酸铵，硫氰酸铵为本次试验示踪剂。并于98.9.26～9.27投入试验井中,施工情况见表1。•表1化学示踪剂投放数据表序号井号施工时间示踪剂投入量(t)注入量(m3)注入排量(m3/h)注入压力(MPa)11270-1398.09.2613:00~16:00硝酸铵4.050.015.0~20.012.0~15.021270-698.09.272:00~4:00硫氰酸铵2.536.015.0~20.012.0~15.031269-198.09.2619:00~22:00硝酸铵6.060.015.0~20.012.0~15.0•2、示踪剂动态监测结果•1）1269-1井组:•该井组98年9月26日19:00～22:00投放硝酸根示踪剂,设计要求监测井8口,其中有示踪剂显示的井4口,4口无显示示踪剂。从示踪剂突破时间来看，示踪剂显示在短短几天内就已突破，最长6.5天,最短1.0天。特别是：1270-27井因其作业影响监测，9月27日作业，10月5日开井即有700ppm的示踪剂，10月9日最高浓度达到1896.23ppm是设计浓度值的百倍。•该井组投放的示踪剂90%以上进入了该井，单向突进非常突出，这说明该井大孔道非常严重。1270-5井没有监测到示踪剂。1270-29、1272-1井油稠无水没监测到示踪剂。1270-11井一直处于停井作业状态。见表2，图1。表2枣1269-1井组化学示踪剂动态监测情况序号井号突破时间(day)井距(m)水线推进速度(m/d)备注112706.519530.021270-9410025.010.8~10.13日作业,10.18日后无水.31270-2718080.09.27日~10.4日作业,10.20日作业.41272417543.851270-11作业61270-29作业,无水71272-1无水81270-5没监测到•2）1270-6井组：•该井组于98年9月27日2:00～4:00投放硫氰酸根示踪剂。设计要求监测井8口，其中5口井有示踪剂显示，3口无示踪剂显示。该井组示踪剂突破时间如枣1269-1井一样，均表示为非常短，最快的1.0天,最长的9.5天。•沿断层走向上，表示为推进速度最大。该井组的枣1270井，不仅受枣1270-6井的影响，同时受断块外的枣1269-1井影响，枣1270-27也如此。示踪剂监测进一步证实该断层不封闭。枣1270-9井没示踪剂显示，枣1272-1井油稠无法监测到结果，1270-29井油稠且一直处于作业、洗井状态。见表3，图1示。表3枣1270-6井组化学示踪剂监测情况序号井号突破时间(day)井距(m)水线推进速度(m/d)备注11270-84.512527.89月27日~10月1日作业212701.5155103.310月14日后无水31270-10115015041270-127.5506.711月1日~11月4日作业51270-279.527528.99月27日~10月4日作业61270-29作业、无水71270-9没监测到81272-1没监测到•3）1270-13井组：•该井组于98年9月26日13:00～16:00投入硝酸根示踪剂,设计要求监测7口井,其中6口井有示踪剂显示,有1口井无示踪剂显示。该井组示踪剂突破时间与枣1270-6、枣1269-1相比，突破时间相对较长,水线推进速度较慢,这说明枣43块该井组地层较均匀。见表4，图2。表4枣1270-13井组化学示踪剂监测情况序号井号突破时间(day)井距(m)水线推进速度(m/d)备注113206.525038.5213236.527542.3313338.510011.841333-1615025515387.5506.7631-23612520.871537三、井间化学示踪剂产出曲线处理及数值解析•1、注入水在油井中的分配情况•通过对产出示踪剂井产出示踪剂量的监测，可以了解注入井注入水对油井的影响程度，为注水动态反映提供了可靠的依据。见表5。•表5井组注入水分配情况表井组井号分配百分比(%)分配注水量(t)示踪剂相对注入量(t)12722.23.30.1321270-90.20.30.01212701.11.650.0661269-11270-2796.5144.85.791270-815.919.70.3181270-1235.944.50.7181270-1021.526.70.43127015.819.60.3161270-61270-2710.913.50.218133317.426.10.696153814.321.450.5721331-17.411.10.296132310.015.00.4132032.148.21.2841270-1331-2318.828.20.752如表5所示：1）枣1269-1井注入水见效井是：枣1270、1270-9、1272、1270-27井。枣1269-1井注入水对1270-27井的影响最大，表现为单向突井，注入水占全井组的96.5%，而其余各井受效相对较差。2）枣1270-6井组注入水见效井是：枣1270-8、1270-12、1270-10、1270-27，受注入水影响最大的是1270-12，占全井的35.9%,其次是1270-10、1270-8、1270、1270-27为双受效井，注入水表现较为均恒。3）枣1270-13井注水井见效井是：1333、1538、1331-1、1323、1320、31-23井，注入水对1320井影响最大，其次是31-23、1333、1538、1323井，最差是枣1331-1井。2、井组示踪剂产出曲线数值分析对示踪剂产出曲线进行数值处理见表6、表7、表8、表9及附图所示。表6枣1269-1井组示踪剂产出曲线处理结果表对应油井选择峰值时间d计算峰值时间d计算厚度m计算渗透率值10-3um2计算孔隙半径um原始孔隙度%10.5010.240.326216885.1825.206713.0011.980.401514443.3723.31316.0013.650.424212670.0021.834918.0016.180.622910690.8420.05721270-2723.0022.050.68967843.9417.1803217.507.290.02979445.7219.389410.5010.550.03126530.716.122313.5013.490.08455105.2714.254623.0022.890.11423008.2210.9421127229.5029.710.23192318.069.6053208.508.130.12837478.4816.775313.5012.250.12714964.3613.6677127016.5017.560.70513462.1911.414215.004.740.02239960.5418.8821270-910.5010.120.11994663.2812.919722表7枣1270-6井组示踪剂产出曲线处理结果表对应油井选择峰值时间d计算峰值时间d计算厚度m计算渗透率值10-3um2计算孔隙半径um原始孔隙度(%)19.0018.940.51373137.2810.932323.0022.840.87132601.829.955826.5026.130.73352273.589.306630.5030.2319.3401965.508.65311270-1233.5035.420.81141677.267.99352111.5011.520.002713432.3122.482213.5013.430.004911516.8320.817615.5015.380.003110062.2919.4586