劉　堅(jiān)，張建坤

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069；2.核工業(yè)二〇三研究所，陜西 咸陽(yáng) 712000)

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同位素井間示蹤技術(shù)在丘陵油田的應(yīng)用

劉堅(jiān)1，張建坤2

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069；2.核工業(yè)二〇三研究所，陜西 咸陽(yáng) 712000)

[摘要]通過(guò)在丘陵油田陵15-30井組中開(kāi)展同位素井間示蹤技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到該塊油藏存在較強(qiáng)的平面矛盾，注入水在平面上存在明顯的指進(jìn)，縱向上動(dòng)用程度不高。這一監(jiān)測(cè)結(jié)果為丘陵油田陵15-30井組及其周邊區(qū)域相關(guān)井組的注水方案調(diào)整提供了科學(xué)依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]同位素井間示蹤技術(shù)；陵15-30井組；丘陵油田

丘陵油田位于吐哈盆地吐魯番坳陷臺(tái)北凹陷丘陵構(gòu)造帶中東部，區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層劃分為一套含油氣層系兩個(gè)含油層段三個(gè)油層組共22個(gè)小層組，屬中-低滲儲(chǔ)層，層間、層內(nèi)儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，注水指進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重，注水波及體積小。為了認(rèn)識(shí)注入井與生產(chǎn)井的受效關(guān)系，分析生產(chǎn)過(guò)程中存在問(wèn)題的原因，清楚認(rèn)識(shí)見(jiàn)效見(jiàn)水關(guān)系，為后期油田開(kāi)發(fā)提供可靠分析資料，故決定在陵15-30井組注入同位素示蹤劑。同位素井間示蹤技術(shù)，是在注入井中注入一種放射性物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，根據(jù)周?chē)R井的產(chǎn)出計(jì)算及濃度曲線特征分析，利用示蹤劑解釋軟件進(jìn)行模擬分析，從而推導(dǎo)出多種地層參數(shù)，在此基礎(chǔ)上計(jì)算注入水的體積分配、識(shí)別和判斷大孔道、判斷斷層封閉性、描述各井組儲(chǔ)層平面上和縱向上的非均質(zhì)性[1]?？蔀樗?qū)效果的動(dòng)態(tài)分析提供準(zhǔn)確及時(shí)的第一手資料。

1研究區(qū)示蹤劑的確定

1.1示蹤劑種類(lèi)的確定

在井間示蹤過(guò)程中，選擇適當(dāng)?shù)氖聚檮┦欠浅Ｖ匾腫2-3]。經(jīng)過(guò)大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及示蹤井組的本底樣測(cè)試分析，從T-MA、T-IPA、THO、T-NBA、T-IAA等示蹤劑中選定T-NBA作為研究區(qū)內(nèi)陵15-30井組的投注示蹤劑。

1.2示蹤劑用量的確定

結(jié)合地層相關(guān)參數(shù)經(jīng)計(jì)算該井組所用T-NBA同位素示蹤劑的注入量為4Ci。計(jì)算步驟是首先計(jì)算最大平均稀釋體積：

Vp=πR2·H·Φ·Sw·a

式中：Vp為示蹤劑最大稀釋體積，m3；R為注水井至各采油井之間平均井距，m；H為油層碾平厚度，m；Φ為孔隙度，%；Sw為平均含水飽和度，%；a為掃及效率，%。

再根據(jù)下列公式，計(jì)算示蹤劑的注入數(shù)量A：

A=S×Vp×μ

式中：S為示蹤劑檢測(cè)靈敏度；μ為余量系數(shù)[4]。

2同位素示蹤試驗(yàn)

本次同位素示蹤劑用井口投加方式注入。首先檢查生產(chǎn)閥門(mén)、注水閥門(mén)和測(cè)試閥門(mén)是否漏水，是否正常工作。若每個(gè)閥門(mén)均正常工作，停止注水，關(guān)閉生產(chǎn)閥門(mén)和注水閥門(mén)，并打開(kāi)測(cè)試閥門(mén)；抽干生產(chǎn)閥門(mén)上部井筒內(nèi)的水后，將同位素示蹤劑投入井筒，并加入少量輕質(zhì)油，關(guān)閉測(cè)試閥門(mén)后恢復(fù)注水。同位素示蹤劑將隨注入水一起注入油藏地層。

3試驗(yàn)及結(jié)果分析

3.1示蹤劑的響應(yīng)

在陵15-30(P3)井組中注入T-NBA示蹤劑后，在陵15-291井和陵14-2901兩口井見(jiàn)到明顯示蹤劑響應(yīng)，其余7口井尚未見(jiàn)示蹤劑。陵15-30(P3)井組示蹤劑產(chǎn)出情況見(jiàn)表1。陵15-30(P3層)示蹤劑推進(jìn)方向見(jiàn)圖1。

圖1　陵15-30(P3)井組示蹤劑推進(jìn)方向示意圖

圖2　陵15-30(P3)井組T-NBA示蹤劑響應(yīng)曲線

陵15-30(P3層)井注入的T-NBA示蹤劑突破的對(duì)應(yīng)井為陵15-291井和陵14-2901井，圖2為陵15-30(P3)井組、陵15-291井、陵14-2901井示蹤劑響應(yīng)曲線。

表1　陵15-30井組(P3層)示蹤劑響應(yīng)基本情況

3.2示蹤劑回采率及注入水的分配

示蹤劑的回采率為各井采出的示蹤劑量與注入的示蹤劑量的比值。任何一口采油井，對(duì)來(lái)自注水井i的示蹤劑采出量，從理論上講，可用下式計(jì)算：

Ai=∫CdQ，

式中：C為采出的示蹤劑濃度； dQ為采出水的體積。在示蹤劑的響應(yīng)為不連續(xù)的資料中，Ai=ΣC·ΔQ=ΣC·Qr·n= QrΣC·n

式中：C為示蹤劑檢測(cè)濃度，Bq/m3；Qr為測(cè)試期間采油井平均日產(chǎn)水量，m3/d；n為取樣間隔天數(shù)[5-6]。

根據(jù)丘陵油田油水井生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表統(tǒng)計(jì)，在示蹤測(cè)試期間，平均日產(chǎn)水量陵15-291井為20.5 m3/d，陵14-2901井為25.7 m3/d。陵15-30(P3)井組示蹤劑回采率見(jiàn)表2。

表2　陵15-30(P3層)井組示蹤劑的回采率

根據(jù)示蹤劑在各對(duì)應(yīng)油井的產(chǎn)出濃度，結(jié)合注入水全井注水量，可得出注入水在井組中各對(duì)應(yīng)油井中的體積分配系數(shù)及對(duì)井組中各對(duì)應(yīng)油井的影響程度。本次測(cè)試見(jiàn)劑的監(jiān)測(cè)井回采率不高，認(rèn)為大多數(shù)的示蹤劑可能目前尚未產(chǎn)出，這部分示蹤劑約占40%，另外，地層吸附滯留也使部分示蹤劑不能回采，也可能部分示蹤劑流向其它區(qū)域，這部分示蹤劑約占10%。這部分缺乏示蹤劑監(jiān)測(cè)結(jié)果尚無(wú)法定量化分配。因此，進(jìn)行注入水分配時(shí)，每個(gè)井組按總量的50%進(jìn)行劈分，每個(gè)受益井的分配比例按下式計(jì)算：

F=(Ai/∑Ai)×0.5×100%

其中：F為注入水分配的比例，%；Ai為單井的示蹤劑產(chǎn)出量，Bq。

測(cè)試期間，該注水井組平均日注水量為23.5 m3/d?？紤]配注，分配到偏3層為17.6 m3/d。

表3　陵15-30(P3層)井組注入水的分配情況

圖3　陵15-30(P3)井組見(jiàn)

由表3可以看出：陵15-291井和陵14-2901井的日產(chǎn)水量遠(yuǎn)大于分配水量，說(shuō)明井組區(qū)域的儲(chǔ)層還受其它注水井的影響，此時(shí)應(yīng)該注意其它注水井對(duì)這個(gè)井組油井的相互干擾，并在適時(shí)進(jìn)行合理調(diào)整。

3.3結(jié)果分析

3.3.1示蹤曲線擬合

利用井間示蹤綜合解釋軟件對(duì)陵15-30(P3層)井組見(jiàn)劑井示蹤劑實(shí)測(cè)曲線進(jìn)行擬合，如圖3所示。

表4　陵15-30井組井間主滲通道參數(shù)

說(shuō)明：孔喉半徑r≦10 μm屬高滲條帶，10﹤r≦50 μm屬大孔道，r﹥50 μm屬特大孔道

3.3.2井間主滲通道參數(shù)

經(jīng)過(guò)軟件處理后得到井間主滲通道參數(shù)，包括波及面積、波及體積、滲透率、厚度和孔喉半徑(見(jiàn)表4)。由表4可以看出，陵15-30井組井間對(duì)應(yīng)主滲

通道波及體積不大，表明井間存在高滲通道，但規(guī)模不大；示蹤劑突進(jìn)通道類(lèi)型為高滲條帶；從滲透率和厚度來(lái)看，儲(chǔ)層通道的類(lèi)型為中或低滲層，層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重，注水波及體積小，注水效率低。

4結(jié)語(yǔ)

(1)陵15-30(P3)井組，注入水推向西面的陵14-2901井和西南方向的陵15-291井，水線推進(jìn)速度分別為2.94 m/d和2.33 m/d，注入水的分配量前者占25.3%，后者占24.7%。

(2)井間對(duì)應(yīng)主滲通道波及體積不大，表明井間存在高滲通道，但規(guī)模不大；示蹤劑突進(jìn)通道類(lèi)型為高滲條帶；從滲透率和厚度來(lái)看，儲(chǔ)層通道的類(lèi)型為中或低滲層。

(3)該注采井間存在不同程度的水線突進(jìn)現(xiàn)象，建議結(jié)合吸水剖面、產(chǎn)液剖面等資料進(jìn)行綜合研究，采取適當(dāng)措施(如調(diào)驅(qū)等)，改善平面及剖面矛盾，增加水驅(qū)波及體積，提高注水開(kāi)發(fā)效果。

(4)該井組內(nèi)斷層不封閉，后期井組調(diào)驅(qū)等措施論證時(shí)應(yīng)充分考慮斷層的層間溝通作用。

參考文獻(xiàn)

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[中圖分類(lèi)號(hào)]P632+.7

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)02-0216-02

[作者簡(jiǎn)介]劉堅(jiān)(1991-)，男，陜西咸陽(yáng)人，在讀碩士研究生，主攻方向：油氣田開(kāi)發(fā)。

[收稿日期]2016-01-08