同位素井间示踪技术在丘陵油田的应用

刘　坚，张建坤

(1.西北大学地质学系，陕西 西安 710069；2.核工业二〇三研究所，陕西 咸阳 712000)



同位素井间示踪技术在丘陵油田的应用

刘坚1，张建坤2

(1.西北大学地质学系，陕西 西安 710069；2.核工业二〇三研究所，陕西 咸阳 712000)

[摘要]通过在丘陵油田陵15-30井组中开展同位素井间示踪技术现场试验的应用，认识到该块油藏存在较强的平面矛盾，注入水在平面上存在明显的指进，纵向上动用程度不高。这一监测结果为丘陵油田陵15-30井组及其周边区域相关井组的注水方案调整提供了科学依据。

[关键词]同位素井间示踪技术；陵15-30井组；丘陵油田

丘陵油田位于吐哈盆地吐鲁番坳陷台北凹陷丘陵构造带中东部，区内储层划分为一套含油气层系两个含油层段三个油层组共22个小层组，属中-低渗储层，层间、层内储层非均质性严重，注水指进现象严重，注水波及体积小。为了认识注入井与生产井的受效关系，分析生产过程中存在问题的原因，清楚认识见效见水关系，为后期油田开发提供可靠分析资料，故决定在陵15-30井组注入同位素示踪剂。同位素井间示踪技术，是在注入井中注入一种放射性物质或化学物质，根据周围临井的产出计算及浓度曲线特征分析，利用示踪剂解释软件进行模拟分析，从而推导出多种地层参数，在此基础上计算注入水的体积分配、识别和判断大孔道、判断断层封闭性、描述各井组储层平面上和纵向上的非均质性[1]。可为水驱效果的动态分析提供准确及时的第一手资料。

1研究区示踪剂的确定

1.1示踪剂种类的确定

在井间示踪过程中，选择适当的示踪剂是非常重要的[2-3]。经过大量室内实验及示踪井组的本底样测试分析，从T-MA、T-IPA、THO、T-NBA、T-IAA等示踪剂中选定T-NBA作为研究区内陵15-30井组的投注示踪剂。

1.2示踪剂用量的确定

结合地层相关参数经计算该井组所用T-NBA同位素示踪剂的注入量为4Ci。计算步骤是首先计算最大平均稀释体积：

Vp=πR2·H·Φ·Sw·a

式中：Vp为示踪剂最大稀释体积，m3；R为注水井至各采油井之间平均井距，m；H为油层碾平厚度，m；Φ为孔隙度，%；Sw为平均含水饱和度，%；a为扫及效率，%。

再根据下列公式，计算示踪剂的注入数量A：

A=S×Vp×μ

式中：S为示踪剂检测灵敏度；μ为余量系数[4]。

2同位素示踪试验

本次同位素示踪剂用井口投加方式注入。首先检查生产阀门、注水阀门和测试阀门是否漏水，是否正常工作。若每个阀门均正常工作，停止注水，关闭生产阀门和注水阀门，并打开测试阀门；抽干生产阀门上部井筒内的水后，将同位素示踪剂投入井筒，并加入少量轻质油，关闭测试阀门后恢复注水。同位素示踪剂将随注入水一起注入油藏地层。

3试验及结果分析

3.1示踪剂的响应

在陵15-30(P3)井组中注入T-NBA示踪剂后，在陵15-291井和陵14-2901两口井见到明显示踪剂响应，其余7口井尚未见示踪剂。陵15-30(P3)井组示踪剂产出情况见表1。陵15-30(P3层)示踪剂推进方向见图1。

图1　陵15-30(P3)井组示踪剂推进方向示意图

图2　陵15-30(P3)井组T-NBA示踪剂响应曲线

陵15-30(P3层)井注入的T-NBA示踪剂突破的对应井为陵15-291井和陵14-2901井，图2为陵15-30(P3)井组、陵15-291井、陵14-2901井示踪剂响应曲线。

表1　陵15-30井组(P3层)示踪剂响应基本情况

3.2示踪剂回采率及注入水的分配

示踪剂的回采率为各井采出的示踪剂量与注入的示踪剂量的比值。任何一口采油井，对来自注水井i的示踪剂采出量，从理论上讲，可用下式计算：

Ai=∫CdQ，

式中：C为采出的示踪剂浓度； dQ为采出水的体积。在示踪剂的响应为不连续的资料中，Ai=ΣC·ΔQ=ΣC·Qr·n= QrΣC·n

式中：C为示踪剂检测浓度，Bq/m3；Qr为测试期间采油井平均日产水量，m3/d；n为取样间隔天数[5-6]。

根据丘陵油田油水井生产日报表统计，在示踪测试期间，平均日产水量陵15-291井为20.5 m3/d，陵14-2901井为25.7 m3/d。陵15-30(P3)井组示踪剂回采率见表2。

表2　陵15-30(P3层)井组示踪剂的回采率

根据示踪剂在各对应油井的产出浓度，结合注入水全井注水量，可得出注入水在井组中各对应油井中的体积分配系数及对井组中各对应油井的影响程度。本次测试见剂的监测井回采率不高，认为大多数的示踪剂可能目前尚未产出，这部分示踪剂约占40%，另外，地层吸附滞留也使部分示踪剂不能回采，也可能部分示踪剂流向其它区域，这部分示踪剂约占10%。这部分缺乏示踪剂监测结果尚无法定量化分配。因此，进行注入水分配时，每个井组按总量的50%进行劈分，每个受益井的分配比例按下式计算：

F=(Ai/∑Ai)×0.5×100%

其中：F为注入水分配的比例，%；Ai为单井的示踪剂产出量，Bq。

测试期间，该注水井组平均日注水量为23.5 m3/d。考虑配注，分配到偏3层为17.6 m3/d。

表3　陵15-30(P3层)井组注入水的分配情况

图3　陵15-30(P3)井组见

由表3可以看出：陵15-291井和陵14-2901井的日产水量远大于分配水量，说明井组区域的储层还受其它注水井的影响，此时应该注意其它注水井对这个井组油井的相互干扰，并在适时进行合理调整。

3.3结果分析

3.3.1示踪曲线拟合

利用井间示踪综合解释软件对陵15-30(P3层)井组见剂井示踪剂实测曲线进行拟合，如图3所示。

表4　陵15-30井组井间主渗通道参数

说明：孔喉半径r≦10 μm属高渗条带，10﹤r≦50 μm属大孔道，r﹥50 μm属特大孔道

3.3.2井间主渗通道参数

经过软件处理后得到井间主渗通道参数，包括波及面积、波及体积、渗透率、厚度和孔喉半径(见表4)。由表4可以看出，陵15-30井组井间对应主渗

通道波及体积不大，表明井间存在高渗通道，但规模不大；示踪剂突进通道类型为高渗条带；从渗透率和厚度来看，储层通道的类型为中或低渗层，层内非均质性严重，注水波及体积小，注水效率低。

4结语

(1)陵15-30(P3)井组，注入水推向西面的陵14-2901井和西南方向的陵15-291井，水线推进速度分别为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)井间对应主渗通道波及体积不大，表明井间存在高渗通道，但规模不大；示踪剂突进通道类型为高渗条带；从渗透率和厚度来看，储层通道的类型为中或低渗层。

(3)该注采井间存在不同程度的水线突进现象，建议结合吸水剖面、产液剖面等资料进行综合研究，采取适当措施(如调驱等)，改善平面及剖面矛盾，增加水驱波及体积，提高注水开发效果。

(4)该井组内断层不封闭，后期井组调驱等措施论证时应充分考虑断层的层间沟通作用。

参考文献

[1]李淑霞，陈月明，冯其红，等.利用井间示踪剂确定剩余油饱和度的方法[J].石油勘探与发.2001，28(2)：73-75.

[2]刘同敬，张新红.井间示踪测试技术新进展[J].2007，20(8)：189-192.

[3]姜汉桥，刘同敬.示踪剂测试原理与矿场应用[M].山东:石油大学出版社.2001.

[4]殷志华.示踪测试在油田开发中的应用[J].西部探矿工程.2006，18(4)：90-92.

[5]赵福麟.采油用剂[M].北京:石油大学出版社.1997.

[6]王先荣.微量物质井间示踪技术在油田监测中的应用[J].小型油气藏.2005，10(3)：33-35.

[中图分类号]P632+.7

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)02-0216-02

[作者简介]刘坚(1991-)，男，陕西咸阳人，在读硕士研究生，主攻方向：油气田开发。

[收稿日期]2016-01-08