油田示蹤劑技術(shù)及應(yīng)用

摘要：介紹了目前油田常用示蹤劑的類型、篩選標(biāo)準(zhǔn)、方案設(shè)計(jì)及結(jié)果監(jiān)測(cè)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，在茅山油田帥垛區(qū)塊開展了井間示蹤劑試驗(yàn)研究，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果得出了一些結(jié)論。

關(guān)鍵詞：示蹤劑;篩選標(biāo)準(zhǔn);方案設(shè)計(jì);結(jié)果監(jiān)測(cè);試驗(yàn)研究

示蹤劑是指能隨流體流動(dòng)，指示流體的存在、運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的化學(xué)藥劑[1]。

油田注水示蹤技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)之一，其原理是從注入井注入示蹤劑，然后按一定的取樣規(guī)定在周圍產(chǎn)出井取樣，監(jiān)測(cè)其產(chǎn)出情況，對(duì)樣品進(jìn)行分析，得出示蹤劑產(chǎn)出曲線，然后進(jìn)行擬合，反應(yīng)注水開發(fā)過(guò)程中油水井的連通情況，掌握注入水的推進(jìn)方向、驅(qū)替速度、波及面積以及儲(chǔ)層非均質(zhì)性和剩余油飽和度分布等，從而指導(dǎo)油井開采的設(shè)計(jì)和油田開發(fā)后期的調(diào)整[2]。

一、示蹤劑簡(jiǎn)介

目前，注水開發(fā)是國(guó)內(nèi)外油田開采的主要方式，示蹤劑應(yīng)用具有廣闊的前景。其物理化學(xué)特性及與油層巖石和流體的相互作用程度，將直接影響示蹤劑的流動(dòng)特性。因此選擇出適合本油田示蹤測(cè)試的示蹤劑，是井間示蹤測(cè)試的重要環(huán)節(jié)。

（一）示蹤劑的類型

綜合文獻(xiàn)報(bào)道，目前使用的示蹤跡可以分為五種類型：水溶性化學(xué)示蹤劑、水溶性放射性示蹤劑、氣體示蹤劑、非放射性同位素示蹤劑、穩(wěn)定同位素示蹤劑。

油田上水溶性化學(xué)示蹤劑應(yīng)用最為廣泛，如硫氰酸銨、硝酸鹽、碘化鉀、溴化鈉等。這些都是比較容易得到的，分析也比較簡(jiǎn)單，但是有些油田油層流體中常含有高濃度的氯和溴，而硝酸鹽常常受到細(xì)菌和油層還原環(huán)境的影響而發(fā)生分解，因此，在使用時(shí)，一定要注意油田的具體條件。

對(duì)于水驅(qū)開發(fā)油田的示蹤劑，硫氰酸銨和氚水被認(rèn)為是一種極好的示蹤劑。硫氰酸銨在化學(xué)上被稱為類鹵化物，是一種低吸附的示蹤劑，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成影響。因此硫氰酸銨在大多數(shù)情況下是首選示蹤劑[3]。

（二）示蹤劑的吸附試驗(yàn)研究

試驗(yàn)方法是稱取30-50g粉碎巖樣于三角瓶中，按1：3（質(zhì)量）加入濃度為CO示蹤劑溶液，攪拌均勻，密封瓶口，在地層溫度下，進(jìn)行老化試驗(yàn)，測(cè)定示蹤劑濃度C，求出C/C0，從而確定其吸附量。

（三）配伍試驗(yàn)朔究

配伍性試驗(yàn)地目的是分別檢驗(yàn)地層水、注入水與示蹤劑混合后是否產(chǎn)生沉淀及其它化學(xué)變化。試驗(yàn)蹤要求對(duì)試驗(yàn)區(qū)地層產(chǎn)出水和注入水進(jìn)行取樣，作為試驗(yàn)用水，將其與示蹤劑按一定比例比混合，觀察其有無(wú)變化，根據(jù)變化情況給出定性結(jié)論。

二、示蹤劑用量設(shè)計(jì)

示蹤劑的用量取決于所監(jiān)測(cè)井組的井距、孔隙度、地層的油水飽和度、示蹤劑在地層中巖石表面地吸附量、地層的非均質(zhì)性和井網(wǎng)外浸入水的稀釋效應(yīng)等。由 Brighm-Smith于1965年以五點(diǎn)井網(wǎng)和上述假設(shè)推導(dǎo)出經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)示蹤劑的最大用量進(jìn)行近似計(jì)算：G=1.44×10-2×h×φ×Sw×CP×α0.265×L1.735

三、示蹤劑采出曲線的監(jiān)測(cè)

示蹤劑采出曲線的監(jiān)測(cè)是井間示蹤測(cè)試的重要環(huán)節(jié)，是井間示蹤測(cè)試結(jié)果解釋的依據(jù)，它直接關(guān)系到能否正確解釋井間示蹤結(jié)果。采樣方法和注意事項(xiàng)總結(jié)如下。

（1）提前7天檢測(cè)被監(jiān)測(cè)井水樣的背景濃度。

（2）示蹤劑注入完成后，從第二天開始對(duì)油井的產(chǎn)出水進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，初期每天取樣二次，檢出示蹤劑后，加密為每4小時(shí)檢測(cè)一次。7天后沒(méi)有示蹤劑出現(xiàn)，改每天取樣一次，直至示蹤劑出現(xiàn)時(shí)改每天3-4個(gè)樣。

（3）檢測(cè)結(jié)果應(yīng)包括：示蹤劑出現(xiàn)時(shí)間峰值大小及發(fā)生次數(shù)等。

四、硫氰酸鹽類示蹤劑油田區(qū)塊X井組現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例

（一）試驗(yàn)?zāi)康?/p>

X井組動(dòng)態(tài)上反映X-1見效周期為22天（距離X井280米），X-2井見效周期70天（距離X井 175米），為驗(yàn)證井組注采關(guān)系，為動(dòng)態(tài)分析提供依據(jù)，華東分公司決定在在X井組X-1井進(jìn)行注入示綜劑進(jìn)行試驗(yàn)，并及時(shí)準(zhǔn)確的在2口高含水生產(chǎn)井中檢測(cè)注入示蹤劑濃度，另外X-2、X-3、X-4井如含水上升也進(jìn)行示蹤劑濃度檢測(cè)，開展井間示蹤劑試驗(yàn)研究。

X-1井于2016年12月11日轉(zhuǎn)注，至2018年2月累計(jì)注水14870m。注水壓力及其它參數(shù)見表2。

（-）X井組開發(fā)簡(jiǎn)況

油田位于江蘇省北部，儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，油藏類型以構(gòu)造一巖性油藏，戴南組一段Ⅰ、Ⅱ油組為主要含油層位，油藏埋深2320～2400米。Ⅱ砂組的砂體分布在上下兩個(gè)砂組的中間泥巖段中，鉆遇油層厚度2.2-6.6m。Ⅰ砂組鉆遇砂體1-3個(gè)，含油小層為1小層，鉆遇油層厚度3.0-4.lm。

X-1井于2016年12月轉(zhuǎn)注，形成該井組1注5采的注采井網(wǎng)。2017年1月X-2井液面液量均顯著上漲，呈受效趨勢(shì)，2017年2月帥X-3井液面液量均顯著上漲，呈受效趨勢(shì)，兩口受效并增油效果顯著。2017年7月帥X-3井含水上升，目前含水已達(dá)94%，2017年9月X-2井含水也開始上升，目前含水已達(dá)67%。井組其余油井未見明顯受效跡象。

（三）示蹤劑檢測(cè)結(jié)果

X井組示蹤劑檢測(cè)結(jié)果如圖1：

（四）結(jié)果解釋

X-1井2018.3.8啟注示蹤劑，注入約85天后X-2井檢測(cè)到示蹤劑，約130天后X-3井檢測(cè)到示蹤劑，X-4約180天未檢測(cè)到示蹤劑。從檢測(cè)結(jié)果看X-2及X-3為X-1井水驅(qū)受效井，X-4井受效緩慢或兩井之間不連通。

五、結(jié)論

硫氰酸鹽類示蹤劑在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好，化學(xué)穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性及生物穩(wěn)定性能夠滿足試驗(yàn)需求，在地層中背景濃度低且具有易檢出、靈敏度高、無(wú)毒、安全、來(lái)源廣、成本低的優(yōu)點(diǎn)，適宜在其他區(qū)塊推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫強(qiáng)，周海燕等.窄河道普通稠油油藏見水規(guī)律研究[J].油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)，2019，9（2）：21-24.

[2]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）;33-34.

[3]吳迪等.同位素示蹤在油田注水調(diào)整中的應(yīng)用[J].同位素，2003，16（1）：19-22.

作者簡(jiǎn)介：宗國(guó)紅（1987-），女，助理工程師，2009年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，一直從事油田化學(xué)及實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)工作。