CN114876444A - 一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，涉及油藏监测领域，包括：对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂；对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，生成各微量物质示踪剂的采出曲线；根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定对应储层的高渗带或者对应储层的大孔道的厚度和渗透率；计算各采油井对各微量物质示踪剂的回采率，并根据各回采率获得各采油井与注水井的连通情况；连通情况包括各采油井与注水井之间的连通状态，若连通状态为连通，连通情况还包括采油井与注水井之间连通的对应储层。本发明实现各储层地层参数及井间连通情况的立体监测。
Description
技术领域
本发明涉及油藏监测技术领域，特别是涉及一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法。
背景技术
示踪剂检测技术是指从注水井注入示踪剂，然后按一定的取样规定在周围产出井取样，监测其产出情况，对样品进行分析，得出示踪剂产出曲线，然后进行拟合，反映注水开发过程中油水井的连通情况，掌握注入水的推进方向、驱替速度、波及面积以及储层非均质性和剩余油饱和度分布等，从而指导油井开采的设计和油田开发后期的调整。
现有技术中，示踪剂监测为多段合注一种示踪剂，只能笼统识别出示踪剂井平面见剂情况，单一井组只能单方向识别注采流线，无法判识油井高耗水方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，通过多个微量物质示踪剂实现各储层地层参数及井间连通情况的立体监测。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，包括：
对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂；
对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据；
根据各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，生成各微量物质示踪剂的采出曲线；
根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定对应储层的高渗带或者对应储层的大孔道的厚度和渗透率；
根据各微量物质示踪剂的采出曲线计算各采油井对各微量物质示踪剂的回采率，并根据各回采率获得各采油井与所述注水井的连通情况；所述回采率为采油井获得的微量物质示踪剂量与注水井注入的微量物质示踪剂量之比；所述连通情况包括各采油井与注水井之间的连通状态，若连通状态为连通，所述连通情况还包括采油井与注水井之间连通的对应储层。
可选地，还包括：根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定各对应采油井的对应微量物质示踪剂突破时间；
根据微量物质示踪剂突破时间和对应采油井与所述注水井的井距计算前缘水线推进速度。
可选地，所述对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂，具体包括：
采用60MPa示踪剂注入泵，以正注方式与注水井井口采用阀门连接，60MPa示踪剂注入泵与阀门之间的连接管线耐压为60MPa。
可选地，所述60MPa示踪剂注入泵的注入速度为1.2L/min。
可选地，所述对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂，具体还包括：
根据各储层的体积计算对应微量物质示踪剂的注入量；
所述微量物质示踪剂的注入量的计算公式为：A＝μ×MDL×V；
其中，A表示注入量，MDL表示最低检测浓度，V为储层的水体体积，μ为保障系数，V＝π×R2×H×φ×SW×Kc，R表示注水井与各采油井间的平均距离，H表示储层平均厚度，φ表示储层孔隙度，SW表示砂层含水饱和度，Kc表示井网效正系数。
可选地，所述对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，具体包括：
对待监测区域内采油井进行取样之前，将采油井取样口的残液放流1-2分钟之后，从采油井取样口进行取样，每次取样量为500g。
可选地，所述对待监测区域内采油井进行取样的取样时间为，从微量物质示踪剂注入完成后第二天开始的前40天每天取样一次，从第41天到第90天每两天取样一次。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂；对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，从而生成各微量物质示踪剂的采出曲线，根据采出曲线确定对应储层的地层参数及各采油井与所述注水井的连通情况，实现各储层地层参数及井间连通情况的立体监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法流程示意图；
图2为本发明多层储层微量物质示踪剂监测原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，通过多个微量物质示踪剂实现各储层地层参数及井间连通情况的立体监测。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
图1为本发明一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法流程示意图，图2为本发明多层储层微量物质示踪剂监测原理示意图，如图1-2所示，一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，包括：
步骤101：对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂。
其中，步骤101具体包括：
微量物质示踪剂种类选择要注意以下几点:
1)在地层中的背景浓度低；
2)在地层表面吸附量少，与地层矿物不反应；
3)与所示踪的流体配伍性好；
4)易检出，分辨率高，操作简便；
5)化学、生物和热稳定性好；
6)无毒、安全，对测井、生产、环境无影响；
7)来源广，成本低。
微量元素示踪剂主要以稀土元素为主体，经过一系列化学工艺合成的，具有稳定无高温转化、安全、测量精度高，选择性多、投加、取样方便，无需专业人员的参与等特点。
根据各储层的体积计算对应微量物质示踪剂的注入量；
微量物质示踪剂的注入量的计算公式为：A＝μ×MDL×V；
其中，A表示注入量，MDL表示最低检测浓度，V为储层的水体体积，μ为保障系数，V＝π×R2×H×φ×SW×Kc，R表示注水井与各采油井间的平均距离，H表示储层平均厚度，φ表示储层孔隙度，SW表示砂层含水饱和度，Kc表示井网效正系数。Kc＝1。
最低检测浓度可以是仪器的分析检测下限，也可以是该区本底浓度。保障系数目的是消除各种天然和人工不利因素的影响。一般取50～100，以保障注入的示踪剂可以被检测到，保障足够高的峰值浓度。
示踪剂的注入
(1)采用60MPa示踪剂注入泵，以正注方式与注水井井口采用阀门连接，60MPa示踪剂注入泵与阀门之间的连接管线耐压为60MPa。用清水试压压力30MPa，时间10-15min，压降不大于0.7MPa，保证不渗、不漏，施工按照Q/SH1020 1496-2014中的5.4规定。
(2)将示踪剂倒入示踪剂容器搅拌均匀，打开注水井测试闸门，开泵注入示踪剂液体，注入速度1.2L/min。
(3)注入完成后关闭相应的注入闸门，待注入管线泄压后拆卸管线，各注水流程恢复到原来注水状态，按该井配注正常注水。
(4)示踪剂加入井内后，严禁洗井(提醒测试队、采油队)。
步骤102：对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据。
其中，步骤102具体包括：
(1)对待监测区域内采油井进行取样之前，将采油井取样口的残液放流1-2分钟，以使残液流出，避免残液影响取样，从采油井取样口进行取样，每次取样量为500g，过滤后分装入专用的取样瓶内，标明日期、井号的标签。
(2)每天取到的样品存放于干燥、避光的地方。
(3)每天的取样做好交接工作，并详细记录每口油井的具体情况。
(4)将每个样品进行初步分离、过滤。然后将过虑后样品再次装瓶并贴上日期、井号。
(5)分离使用40mL烧杯若干个，9-11cm中性滤纸即可。
对待监测区域内采油井进行取样的取样时间为，从示踪剂注入完成后第二天开始的前40天每天取样一次，从第41天到第90天每两天取样一次。
所取油样一周内化验完成。
步骤103：根据各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，生成各微量物质示踪剂的采出曲线。
步骤104：根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定对应储层的高渗带或者对应储层的大孔道的厚度和渗透率。
示踪剂产出曲线以时间为横坐标，以示踪剂浓度(μg/L)为纵坐标，时间序列数据是一组包括若干个峰值在内的离散点，通过对离散点的拟合生成采出曲线，根据采出曲线得到高渗带或大孔道的厚度和渗透率。
一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法还包括：根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定各对应采油井的对应微量物质示踪剂突破时间、见峰时间、峰值浓度及持续产出时长等动态参数。
根据微量物质示踪剂突破时间和对应采油井与注水井的井距计算前缘水线推进速度。15666383005
计算注水分配率及去水方向：进行注入水分配时，每个井组按示踪剂产出井参与总量劈分，每个受益井的分配比例按下式计算：
F＝(Ai/ΣAi)×100％；
其中，F表示注入水分配率％，Ai表示单井的示踪剂产出量kg，ΣAi表示示踪剂产出总量kg。
步骤105：根据各微量物质示踪剂的采出曲线计算各采油井对各微量物质示踪剂的回采率，并根据各回采率获得各采油井与注水井的连通情况；回采率为采油井获得的微量物质示踪剂量与注水井注入的微量物质示踪剂量之比；连通情况包括各采油井与注水井之间的连通状态，若连通状态为连通，连通情况还包括采油井与注水井之间连通的对应储层。
连通情况包括井间动态连通强弱的情况。
微量物质示踪剂产出曲线拟合数值分析：建立的示踪解释模型，确定井组建模范围内的渗流场分布。
示踪解释模型是根据小层构造图、厚度等值线和孔隙度等建立的数值模型。建立示踪解释模型之后，如果有油水井的生产数据，就利用这些数据，进行计算，得到油水井间的渗流场分布；如果没有油水井的生产数据，就利用示踪剂的产出数据，类比油水井的生产，初步计算出渗流场的分布。
利用示踪剂产出曲线数值分析软件，经过一系列调试运算后，可得到各生产井(采油井)示踪剂产出曲线的拟合曲线，进而计算出高渗带的厚度、平均渗透率及平均孔道半径。
通过实测的若干个示踪剂产出浓度值与理论计算的浓度值拟合，得到需要的地层参数，即示踪剂到达的高渗透层的层数、渗透率和厚度。
本发明一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法的作用
(1)了解注入水在平面各方向的流速
由于油层在平面各方向上存在渗透率差异，导致各注水井平面上水驱速度不同。在一个区块的各注水井中，注入不同的示踪剂，并在受益井上取样，分析各种示踪剂的到达时间，可得到对应注水井的水驱速度。
(2)了解高渗透水淹条带的分布方向和位置
通过注水井的水驱速度资料，可准确地提供出油井的水淹方向，高渗透水淹条带的分布位置和方向。
(3)了解注水层段的油层非均质性质
油层纵向上的非均质性决定了注入水在不同渗透率层段的推进速度和到达生产井的时间及产出比例是不同的。一般认为，示踪剂产出曲线中有几个峰数，油层就有几个大的渗透层段。
本发明有益效果：
对油藏进行精细描述，深化油藏认识，明确油水井的动态连通关系、注入水的去向、注入水前缘推进速度，以及井区储层经过长时间注水的驱替后，储层孔隙结构和物理参数发生的变化情况，使井组注采对应关系得以更好的确定，需做井间示踪监测，验证动态分析结果，为下步调整挖潜治理提供依据。
实施例二
胜坨油田是胜利油田整装水驱油藏的代表，目前采出程度39.8％，综合含水96.6％，已经进入特高含水后期深度开发阶段。受储层非均质性及开发动态差异影响，油藏内部历史流线交互切割，分布规律复杂，无效注入循环层带发育，低效无效注水现象普遍存在，开发难度不断增大。开发实践表明，胜坨油田河流相储层内部结构复杂，基于小层(复合砂体)的储层认识已不能满足高效水驱的需求，亟需在成因砂体研究的基础上描述连通性及无效注入循环层带。
二区沙二1-2单元目前开井113口，日产油315.7吨，综合含水97.28％，采出程度44.3％。综合含水大于97％的油井64口，占单元井数的56.6％。
采用多类型、多层段示踪剂立体监测技术，实现注采流线空间分布、单一河道拼接带渗流遮挡作用的精细描述。
在研究区系统部署示踪剂立体监测，分两期对15口注水井，注入30种类型示踪剂，分别在原有层状地质模型以及新建成因砂体地质模型中分析评价示踪剂见剂规律。
15口水井与对应39口油井理论流线117条，实际监测到流线84条，见剂规律异常复杂。
基于原有层状地质模型的见剂规律
1、现象一：应见即见。层状地质模型理论流线117条，实际监测到与理论流线相符合的流线53条，符合率45.3％，反映原有地质认识与实际开发动态的吻合度存在较大差距。
2、现象二：应隔未隔。层状地质模型油水井间存在尖灭区，对流线具有分隔作用不应见剂，但实际监测到流线10条，反映原有地质认识对尖灭区的实际分布存在一定偏差。
3、现象三：隔小层见剂。层状地质模型中监测到来自纵向相邻小层的示踪剂流线17条，反映部分小层不是独立流动单元，与相邻小层形成了复合流动单元。
4、现象四：应见未见。层状地质模型理论流线117条，实际监测到53条，未监测到64条，反映原有地质认识对储层连通性有偏差，部分理论连通储层存在渗流遮挡影响流线形成。
在成因砂体地质模型中，示踪剂见剂规律更趋合理。综合成因砂体展布、渗流遮挡分布、示踪剂监测结果，将平面上示踪剂见剂规律总结为四种类型。
直接连通：油水井处于同一河道砂体中，储层连通性好，示踪剂见剂速度快，见剂浓度高。
绕流连通：油水井处于不同河道砂体中，井间存在单一河道拼接带，注入水通过绕流与油井连通。
不连通：油水井处于不同河道砂体中，井间存在单一河道拼接带，对注入水形成渗流遮挡，注采不连通。
弱连通：油水井处于同一河道砂体中，注采井间相带差异和渗透率差异较大，注采连通性较差。
根据储层构型及示踪剂见剂规律，建立四种储层拼叠模式及注采连通模式，明确了储层拼叠结构对油水井连通状况影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，包括：
对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂；
对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据；
根据各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，生成各微量物质示踪剂的采出曲线；
根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定对应储层的高渗带或者对应储层的大孔道的厚度和渗透率；
根据各微量物质示踪剂的采出曲线计算各采油井对各微量物质示踪剂的回采率，并根据各回采率获得各采油井与所述注水井的连通情况；所述回采率为采油井获得的微量物质示踪剂量与注水井注入的微量物质示踪剂量之比；所述连通情况包括各采油井与注水井之间的连通状态，若连通状态为连通，所述连通情况还包括采油井与注水井之间连通的对应储层。
2.根据权利要求1所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，还包括：根据各微量物质示踪剂的采出曲线确定各对应采油井的对应微量物质示踪剂突破时间；
根据微量物质示踪剂突破时间和对应采油井与所述注水井的井距计算前缘水线推进速度。
3.根据权利要求1所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，所述对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂，具体包括：
采用60MPa示踪剂注入泵，以正注方式与注水井井口采用阀门连接，60MPa示踪剂注入泵与阀门之间的连接管线耐压为60MPa。
4.根据权利要求3所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，所述60MPa示踪剂注入泵的注入速度为1.2L/min。
5.根据权利要求1所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，所述对待监测区域内注水井内不同储层注入不同类型的微量物质示踪剂，具体还包括：
根据各储层的体积计算对应微量物质示踪剂的注入量；
所述微量物质示踪剂的注入量的计算公式为：A＝μ×MDL×V；
其中，A表示注入量，MDL表示最低检测浓度，V为储层的水体体积，μ为保障系数，V＝π×R2×H×φ×SW×Kc，R表示注水井与各采油井间的平均距离，H表示储层平均厚度，φ表示储层孔隙度，SW表示砂层含水饱和度，Kc表示井网效正系数。
6.根据权利要求1所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，所述对待监测区域内采油井进行取样，获取各采油井内产出的各微量物质示踪剂浓度的时间序列数据，具体包括：
对待监测区域内采油井进行取样之前，将采油井取样口的残液放流1-2分钟之后，从采油井取样口进行取样，每次取样量为500g。
7.根据权利要求1所述的利用微量物质示踪剂对油藏的立体监测方法，其特征在于，所述对待监测区域内采油井进行取样的取样时间为，从微量物质示踪剂注入完成后第二天开始的前40天每天取样一次，从第41天到第90天每两天取样一次。
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| CN108729909A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-02 | 青岛大地新能源技术研究院 | 一种利用微量元素示踪剂监测水平井分段压裂效果的方法 |
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