專利名稱:油田微量物質(zhì)井間示蹤測(cè)試技術(shù)的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于油田開發(fā)過程測(cè)取地層流體流動(dòng)、驅(qū)替狀態(tài)資料的測(cè)試方法。
在油田開發(fā)過程中，為了及時(shí)、準(zhǔn)確地分析、掌握被開采油層內(nèi)油、氣、水等各種流體的驅(qū)替、運(yùn)移狀況和動(dòng)態(tài)，以便采取相應(yīng)的開發(fā)調(diào)整方案和措施改善開發(fā)效果，需要采用井間示蹤測(cè)試技術(shù)對(duì)有關(guān)油、氣、水井進(jìn)行監(jiān)測(cè)，錄取相關(guān)資料。半個(gè)多世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)外油田井間示蹤測(cè)試技術(shù)經(jīng)歷了化學(xué)示蹤劑—放射性同位素示蹤劑—非放射性同位素示蹤劑的發(fā)展歷程。其中，50年代采用的無機(jī)鹽、染料、鹵代烴和醇類等第一代化學(xué)示蹤劑需要礦場(chǎng)作業(yè)，且用量大，成本高，適應(yīng)性和可選擇性差，測(cè)試分辨率低，部分示蹤劑對(duì)錄井、測(cè)井解釋及后加工帶來影響，并有環(huán)境和人員安全問題等弊端，逐漸呈淘汰之勢(shì)；70年代研究、應(yīng)用的以氚及氚化物為代表的第二代放射性同位素示蹤劑雖具有用量少、檢測(cè)方便且檢測(cè)分辨率較高等優(yōu)點(diǎn)，但由于具有放射性，對(duì)人員、環(huán)境安全不利，使其應(yīng)用受到限制；80年代研究、應(yīng)用的第三代示蹤劑以氘及其化合物為代表，優(yōu)點(diǎn)同于第二代，并且克服了礦場(chǎng)投放油水井、取樣、管理等的環(huán)境和安全問題，但由于非放射性同位素示蹤劑品種更少，僅是在使用時(shí)不讓其在礦場(chǎng)顯示出放射性，取樣后仍需通過室內(nèi)的原子反應(yīng)堆激活，用中子活化法測(cè)量其放射性活度，而且只能由原子能機(jī)構(gòu)進(jìn)行室內(nèi)檢測(cè)操作，且分析測(cè)試繁雜，費(fèi)用昂貴，使其應(yīng)用受限。
本發(fā)明的目的在于提供一種既檢測(cè)方便，檢測(cè)分辨率高，可以獲得油層注采流體動(dòng)態(tài)信息，而且耗資較少、對(duì)人員環(huán)境無傷害的油田微量物質(zhì)井間示蹤測(cè)試方法。
本發(fā)明提供的測(cè)試方法是這樣實(shí)現(xiàn)的。此種測(cè)試方法乃是在對(duì)被監(jiān)測(cè)油田或油井的地層水和水源水進(jìn)行背景濃度高分辨率全分析的基礎(chǔ)上，找出其中沒有或非常微量的一種或多種(視油井單一或多層段而定)高純度元素作為示蹤劑材料，將其處理成與被跟蹤流體同步的液體、氣體或固體粉末，按油藏條件設(shè)計(jì)用量，從井口加入或礦場(chǎng)注入；然后，通過觀察井井口取樣和樣品處理、凈化，在高分辨率測(cè)試設(shè)備上對(duì)被跟蹤示蹤劑同時(shí)高速檢測(cè)，并利用示蹤劑解釋軟件對(duì)樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理，得到動(dòng)態(tài)參數(shù)；最后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)對(duì)示蹤劑分析結(jié)果和軟件處理結(jié)果進(jìn)行分析解釋，提供客戶所需的各種動(dòng)態(tài)資料。該測(cè)試方法的實(shí)施步驟如下1、制定測(cè)試實(shí)施方案，其中包括區(qū)塊、井組、目的層選擇、注入井、監(jiān)測(cè)井井號(hào)、測(cè)試目的、實(shí)施要點(diǎn)、進(jìn)度安排等；2、對(duì)油田水進(jìn)行全分析，確定背景濃度后選擇一種或多種其中沒有或非常微量的物質(zhì)作為示蹤劑；3、計(jì)算確定示蹤劑用量。根據(jù)井組的井距、儲(chǔ)層厚度、孔隙度、含水率、連通系數(shù)及儀器、最低檢測(cè)限等資料，按下列步驟及公式計(jì)算出使用的微量物質(zhì)示蹤劑用量(一般為幾克到上百克)首先，計(jì)算注入地層的最大稀釋體積Vp＝πr2·h·Ф·Sw·Er式中Vp-最大稀釋體積，m3；r-注入井與采樣井的距離，m；h-注入井有效厚度，m；Sw-砂層含水飽和度，％；Er-連通系數(shù)，％；φ--孔隙度，％其次，計(jì)算示蹤劑的投加量A＝μMDL·Vp式中A-μ示蹤劑用量，克；μ-保障系數(shù)；MDL-儀器最低檢測(cè)限；4、按設(shè)計(jì)用量向示蹤劑注入井投加預(yù)先處理制備好的示蹤劑水溶液或絡(luò)合溶液，投加方式可采用井口專用工具在井口直接投加或采用注水管線注入；5、按實(shí)施方案規(guī)定的取樣制度和要求在監(jiān)測(cè)井取樣；
6、利用分辨率可達(dá)ppq級(jí)(1×10-15)的感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)對(duì)樣品及時(shí)進(jìn)行分析，并繪制示蹤劑產(chǎn)出曲線；7、利用示蹤劑解釋軟件對(duì)示蹤劑產(chǎn)出曲線進(jìn)行擬合，得到地層參數(shù)分布情況和實(shí)際竄流通道參數(shù)；8、依據(jù)地層參數(shù)分布情況，分析注入流體平面竄流狀況，通過對(duì)見示蹤劑時(shí)間、井距進(jìn)行計(jì)算，得到竄流方向和速度；9、依據(jù)實(shí)際竄流通道參數(shù)，結(jié)合注水井吸水剖面或注汽井吸汽剖面得到流體縱向?qū)嶋H竄流情況；10、利用上述擬合解釋結(jié)果，分析主流、主滲通道竄流參數(shù)及連通狀況；11、根據(jù)建立的地質(zhì)模型，按照常規(guī)油藏非均質(zhì)評(píng)價(jià)方法，計(jì)算得到相關(guān)的非均質(zhì)系數(shù)(羅倫茲常數(shù)、滲透率變異系數(shù)等)，進(jìn)行油藏非均質(zhì)情況分析；12、利用原油或稠油運(yùn)移規(guī)律模擬軟件解釋及示蹤劑數(shù)值模擬軟件、相關(guān)的動(dòng)、靜態(tài)和生產(chǎn)測(cè)井資料進(jìn)行解釋，得到剩余油飽和度分布情況。
本發(fā)明所提供的油田微量物質(zhì)井間示蹤劑測(cè)試方法近年來在我國(guó)遼河、華北、長(zhǎng)慶油田開展了試驗(yàn)性實(shí)施和應(yīng)用，并分別達(dá)到預(yù)期目的，取得了良好效果。例如，對(duì)遼河油田冷43塊45-164井組和43-164井組兩個(gè)注蒸汽開采稠油的井組S1+2油層按上述實(shí)施步驟分別在45-164井和43-164井投加了120克和3.5克示蹤劑，并進(jìn)行測(cè)試，取得了下列成果(1)確定了汽竄井蒸汽推進(jìn)速度；(2)確定了汽竄方向和流線及上下層系間汽竄狀況；(3)確定了注汽波及范圍及參數(shù)(面積系數(shù)、體積系數(shù)和波及系數(shù))；(4)通過數(shù)值模擬，監(jiān)測(cè)并計(jì)算出注示蹤劑突破時(shí)井組的壓力場(chǎng)分布；(5)對(duì)吞吐井與周圍觀察井之間汽竄裂縫狀況進(jìn)行分析；(6)對(duì)油層非均質(zhì)性(羅倫磁常數(shù)、滲透率變異系數(shù))進(jìn)行描述；(7)確定了汽竄的油層組及數(shù)量，提供堵汽或調(diào)剖方案思路；(8)確定了試驗(yàn)井組井間剩余油飽和度及其分布情況。
本發(fā)明提供的測(cè)試方法易于實(shí)施，檢測(cè)方便，所采用的井間示蹤劑具有費(fèi)用低、品種多、適應(yīng)性強(qiáng)、用量少、檢測(cè)分辨率高、可同時(shí)分辨單種和多種示蹤劑、礦場(chǎng)加入方便、無人身安全和環(huán)境問題以及性能穩(wěn)定、耐高低溫等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)油田開發(fā)有重要實(shí)用意義。
權(quán)利要求
1.一種油田微量物質(zhì)井間示蹤測(cè)試方法，其特征在于，該方法乃是在對(duì)被監(jiān)測(cè)油田或油井的地層水和水源水進(jìn)行背景濃度高分辨率全分析的基礎(chǔ)上，找出其中沒有或非常微量的一種或多種高純度元素作為示蹤劑材料，將其處理成與被跟蹤流體同步的液體、氣體或固體粉末，按油藏條件設(shè)計(jì)用量，從井口加入或礦場(chǎng)注入；然后，通過觀察井井口取樣和樣品處理、凈化，在高分辨率測(cè)試設(shè)備上對(duì)被跟蹤示蹤劑同時(shí)高速檢測(cè)，并利用示蹤劑解釋軟件對(duì)樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理，得到動(dòng)態(tài)參數(shù)；最后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)對(duì)示蹤劑分析結(jié)果和軟件處理結(jié)果進(jìn)行分析解釋，提供客戶所需的各種動(dòng)態(tài)資料；該測(cè)試方法的實(shí)施步驟如下(1)制定測(cè)試實(shí)施方案，其中包括區(qū)塊、井組、目的層選擇、注入井、監(jiān)測(cè)井井號(hào)、測(cè)試目的、實(shí)施要點(diǎn)、進(jìn)度安排等；(2)對(duì)油田水進(jìn)行全分析，確定背景濃度后選擇一種或多種微量物質(zhì)作為示蹤劑；(3)計(jì)算確定示蹤劑用量，根據(jù)井組的井距、儲(chǔ)層厚度、孔隙度、含水率、連通系數(shù)及儀器最低檢測(cè)限等資料，按下列步驟及公式計(jì)算出使用的微量物質(zhì)示蹤劑用量首先，計(jì)算注入地層的最大稀釋體積Vp＝πr2·h·φ·Sw·Er式中Vp—最大稀釋體積，m3；r—注入井與采樣井的距離，m；h—注入井有效厚度，m；Sw—砂層含水飽和度，％；Er—通系數(shù)，％；φ——孔隙度，％；其次，計(jì)算示蹤劑的投加量A＝μ·MDL·Vp式中B—示蹤劑用量，克；μ—障系數(shù)；MDL—儀器最低檢測(cè)限(4)按按設(shè)計(jì)用量向示蹤劑注入井投加預(yù)先處理制備好的示蹤劑，投加方式可采用井口專用工具在井口直接投加或采用注水管線注入；(5)按實(shí)施方案規(guī)定的取樣制度和要求在監(jiān)測(cè)井取樣；(6)利用分辨率可達(dá)ppq級(jí)的感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)樣品及時(shí)進(jìn)行分析，并繪制示蹤劑產(chǎn)出曲線；(7)利用示蹤劑解釋軟件對(duì)示蹤劑產(chǎn)出曲線進(jìn)行擬合，得到地層參數(shù)分布情況和實(shí)際竄流通道參數(shù)；(8)依據(jù)地層參數(shù)分布情況，分析注入流體平面竄流狀況，通過對(duì)見示蹤劑時(shí)間、井距進(jìn)行計(jì)算，得到竄流方向和速度；(9)依據(jù)實(shí)際竄流通道參數(shù)，結(jié)合注水井吸水剖面或注汽井吸汽剖面得到流體縱向?qū)嶋H竄流情況；(10)利用上述擬合解釋結(jié)果，分析主流、主滲通道竄流參數(shù)及連通狀況；(11)根據(jù)建立的地質(zhì)模型，按照常規(guī)油藏非均質(zhì)評(píng)價(jià)方法，計(jì)算得到相關(guān)的非均質(zhì)系數(shù)，進(jìn)行油藏非均質(zhì)情況分析；(12)利用原油或稠油運(yùn)移規(guī)律模擬軟件解釋及示蹤劑數(shù)值模擬軟件、相關(guān)的動(dòng)、靜態(tài)和生產(chǎn)測(cè)井資料進(jìn)行解釋，得到剩余油飽和度分布情況。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于油田開發(fā)的油田微量物質(zhì)井間示蹤劑測(cè)試方法，該方法以油田現(xiàn)場(chǎng)地層水和水源水中的微量物質(zhì)為示蹤劑材料，利用示蹤劑解釋軟件對(duì)樣品檢測(cè)結(jié)果處理，得到動(dòng)態(tài)參數(shù)，為客戶提供所需的各種動(dòng)態(tài)資料。此種測(cè)試技術(shù)易于實(shí)施，檢測(cè)方便，所采用的示蹤劑品種多，適應(yīng)性強(qiáng)，用量少，費(fèi)用低，檢測(cè)分辨率高，無人身安全和環(huán)境問題，并具有性能穩(wěn)定、耐高低溫等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)油田開發(fā)具有重要實(shí)用意義。
文檔編號(hào)G01V15/00GKCN1166964SQ01138834
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2001年12月13日
發(fā)明者劉安建 申請(qǐng)人:劉安建導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan