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        同位素井間示蹤技術(shù)在丘陵油田的應(yīng)用

        2016-05-23 02:03:52張建坤
        地下水 2016年2期
        關(guān)鍵詞:井間示蹤劑同位素

        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)

        [1]李淑霞,陳月明,馮其紅,等.利用井間示蹤劑確定剩余油飽和度的方法[J].石油勘探與發(fā).2001,28(2):73-75.

        [2]劉同敬,張新紅.井間示蹤測(cè)試技術(shù)新進(jìn)展[J].2007,20(8):189-192.

        [3]姜漢橋,劉同敬.示蹤劑測(cè)試原理與礦場(chǎng)應(yīng)用[M].山東:石油大學(xué)出版社.2001.

        [4]殷志華.示蹤測(cè)試在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].西部探礦工程.2006,18(4):90-92.

        [5]趙福麟.采油用劑[M].北京:石油大學(xué)出版社.1997.

        [6]王先榮.微量物質(zhì)井間示蹤技術(shù)在油田監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].小型油氣藏.2005,10(3):33-35.

        [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

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