劉　堅，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 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 712000)

[摘要]通過在丘陵油田陵15-30井組中開展同位素井間示蹤技術(shù)現(xiàn)場試驗的應(yīng)用，認識到該塊油藏存在較強的平面矛盾，注入水在平面上存在明顯的指進，縱向上動用程度不高。這一監(jiān)測結(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北凹陷丘陵構(gòu)造帶中東部，區(qū)內(nèi)儲層劃分為一套含油氣層系兩個含油層段三個油層組共22個小層組，屬中-低滲儲層，層間、層內(nèi)儲層非均質(zhì)性嚴重，注水指進現(xiàn)象嚴重，注水波及體積小。為了認識注入井與生產(chǎn)井的受效關(guān)系，分析生產(chǎn)過程中存在問題的原因，清楚認識見效見水關(guān)系，為后期油田開發(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)周圍臨井的產(chǎn)出計算及濃度曲線特征分析，利用示蹤劑解釋軟件進行模擬分析，從而推導(dǎo)出多種地層參數(shù)，在此基礎(chǔ)上計算注入水的體積分配、識別和判斷大孔道、判斷斷層封閉性、描述各井組儲層平面上和縱向上的非均質(zhì)性[1]。可為水驅(qū)效果的動態(tài)分析提供準(zhǔn)確及時的第一手資料。

1研究區(qū)示蹤劑的確定

1.1示蹤劑種類的確定

在井間示蹤過程中，選擇適當(dāng)?shù)氖聚檮┦欠浅Ｖ匾腫2-3]。經(jīng)過大量室內(nèi)實驗及示蹤井組的本底樣測試分析，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)計算該井組所用T-NBA同位素示蹤劑的注入量為4Ci。計算步驟是首先計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，計算示蹤劑的注入數(shù)量A：

A=S×Vp×μ

式中：S為示蹤劑檢測靈敏度；μ為余量系數(shù)[4]。

2同位素示蹤試驗

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、注水閥門和測試閥門是否漏水，是否正常工作。若每個閥門均正常工作，停止注水，關(guān)閉生產(chǎn)閥門和注水閥門，并打開測試閥門；抽干生產(chǎn)閥門上部井筒內(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)閉測試閥門后恢復(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14-2901兩口井見到明顯示蹤劑響應(yīng)，其余7口井尚未見示蹤劑。陵15-30(P3)井組示蹤劑產(chǎn)出情況見表1。陵15-30(P3層)示蹤劑推進方向見圖1。

圖1　陵15-30(P3)井組示蹤劑推進方向示意圖

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，對來自注水井i的示蹤劑采出量，從理論上講，可用下式計算：

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為示蹤劑檢測濃度，Bq/m3；Qr為測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)日報表統(tǒng)計，在示蹤測試期間，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應(yīng)油井中的體積分配系數(shù)及對井組中各對應(yīng)油井的影響程度。本次測試見劑的監(jiān)測井回采率不高，認為大多數(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)測結(jié)果尚無法定量化分配。因此，進行注入水分配時，每個井組按總量的50%進行劈分，每個受益井的分配比例按下式計算：

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。

測試期間，該注水井組平均日注水量為23.5 m3/d。考慮配注，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

由表3可以看出：陵15-291井和陵14-2901井的日產(chǎn)水量遠大于分配水量，說明井組區(qū)域的儲層還受其它注水井的影響，此時應(yīng)該注意其它注水井對這個井組油井的相互干擾，并在適時進行合理調(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陵15-30(P3層)井組見劑井示蹤劑實測曲線進行擬合，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(見表4)。由表4可以看出，陵15-30井組井間對應(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；示蹤劑突進通道類型為高滲條帶；從滲透率和厚度來看，儲層通道的類型為中或低滲層，層內(nèi)非均質(zhì)性嚴重，注水波及體積小，注水效率低。

4結(jié)語

(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；示蹤劑突進通道類型為高滲條帶；從滲透率和厚度來看，儲層通道的類型為中或低滲層。

(3)該注采井間存在不同程度的水線突進現(xiàn)象，建議結(jié)合吸水剖面、產(chǎn)液剖面等資料進行綜合研究，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)等措施論證時應(yīng)充分考慮斷層的層間溝通作用。

參考文獻

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[中圖分類號]P632+.7

[文獻標(biāo)識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)02-0216-02

[作者簡介]劉堅(1991-)，男，陜西咸陽人，在讀碩士研究生，主攻方向：油氣田開發(fā)。

[收稿日期]2016-01-08