示踪剂解析

井间示踪剂监测资料解释方法研究及软件编制陈月明李淑霞石油大学（华东）石油工程系一、井间示踪剂技术简介二、井间示踪剂监测资料解释基本原理三、软件简介四、实例分析五、结论目录一、井间示踪剂技术简介问题的提出1、注水开发后期油田特征2、示踪剂类型及特征3、井间示踪剂监测4、国内外研究现状井间监测的目的1、分析油藏在平面和纵向上的非均质情况2、判断地层中是否存在高渗透层，求出其厚度、渗透率等地层参数3、确定调剖剂类型及用量井间示踪剂技术简介示踪剂在多孔介质中的流动（纵向扩散和横向扩散，图1～2〕示踪剂在均质油藏中的流动（连续注入和段塞注入，图3～6〕示踪剂在非均质油藏中的流动（多层叠加，图7～8〕二、井间示踪剂监测资料解释基本原理1、示踪剂产出曲线的物理模型井间示踪剂监测资料解释基本原理示踪剂在多孔介质中的流动井间示踪剂监测资料解释基本原理示踪剂在均质油藏中的流动连续注入后对流动几何形状的影响及产出百分比关系井间示踪剂监测资料解释基本原理段塞注入后对流动几何形状的影响及产出百分比关系井间示踪剂监测资料解释基本原理示踪剂在非均质油藏中的流动多层油藏示意图：井间示踪剂监测资料解释基本原理多层示踪剂产出曲线：井间示踪剂监测资料解释基本原理2、示踪剂产出曲线的数学模型(1)一维对流扩散方程的建立及求解(2)井网条件下流管中流体流动的数学模型(3)不同井网下的数学模型井间示踪剂监测资料解释基本原理(1)一维对流扩散方程的建立及求解tCXCVXCD22运用变量代换和拉氏变换，得解为：DtvtxerfcCC2210＝推广到任意形状的流管，有20221sserfcCC＝井间示踪剂监测资料解释基本原理(2)井网条件下流管中流体流动的数学模型IkVVAsIkAFsCCpDpDbtwrw2222222016exp4wTrrhsAVF示踪剂段塞的无因次体积TrV注入到井网的示踪剂体积pDbtV流管ψ突破时井网中驱替液的无因次体积井间示踪剂监测资料解释基本原理(3)不同井网下的数学模型402222exp4dYVVaYmkmkmkmkcpDpDbtD该式为示踪剂产出曲线分析的理论基础井间示踪剂监测资料解释基本原理3、示踪剂产出曲线的计算方法使下列目标函数最小：21*niiiccF*ic实测浓度，mg/Lic计算浓度，mg/Ln实测点数软件中采用参数分离的非线性最小二乘法进行优化计算井间示踪剂监测资料解释基本原理三、软件简介软件简介软件简介解析方法主界面：软件简介解析方法数据输入窗口：软件简介解析方法分析结果：高渗透层参数软件简介解析方法分析结果：产出曲线拟合软件简介解析方法分析所得结果文件解析软件有关参数说明*.dat数据文件的格式为：1nwell2ntrasty3ndatanotput4it(i)c(i)5fracfmfpeabtp6swareaporosthipernlayer7aalfaptrrate8icc(j)软件简介nwell----井名ndata----示踪剂产出曲线的实测点数notput---拟合点数i,t(i),c(i)---分别代表实测点的点序列、时间(d)及浓度(ppm)frac-----浓度校正系数fm-------峰值浓度校正系数fp-------佩克莱特数校正系数eabtp----突破扫油系数Sw-------含水饱和度（指示踪剂试验时注水井与生产井之间的含水饱和度）Area-----生产井的控制面积(m^2)poros----孔隙度thi------有效厚度(m)per------平均渗透率(mdc)nlayer---小层层数（即示踪剂产出曲线上的峰值个数）aalfap---佩克莱特数tr-------该生产井分得的示踪剂注入量(t)rate-----生产井的日产水量(m^3/d)icc(j)---选择作为峰值的点的序列号其中各符号代表的意义如下：软件简介有关参数的计算方法及取值范围1各生产井累积产出示踪剂的重量该生产井累积产出示踪剂的重量＝日产水量×平均示踪剂浓度×产出示踪剂的时间2各生产井产出示踪剂的相对量该生产井产出示踪剂的相对量＝该生产井累积产出示踪剂的量÷所有生产井累积产出示踪剂的总量3各生产井分得的日注水量该生产井分得的日注水量＝该生产井产出示踪剂的相对量×注水井的日注入量4浓度校正系数frac浓度校正系数＝该生产井分得的日注水量÷该井的日产水量5各生产井分得的示踪剂注入量tr该生产井分得的示踪剂注入量＝该生产井产出示踪剂的相对量×注水井注入示踪剂的量6佩克莱特数aalfap佩克莱特数＝井距÷示踪剂的扩散常数其中示踪剂的扩散常数暂取为0.01524m软件简介7各生产井的控制面积area该生产井的控制面积＝与该生产井相邻生产井的井距中点与注水井之间所包围的面积对五点井网，生产井的控制面积取井网的四分子一生产井的控制面积是一个不易确定的量，可先按上式给出估计值，在拟合过程中再不断调整8峰值浓度校正系数fm该校正系数是针对五点井网和其它井网而言的，对均质五点井网，fm=1，对其它井网，0fm29佩克莱特数校正系数fp该校正系数是针对五点井网和其它井网而言的，对均质五点井网，fp=1，对其它井网，0fp410拟合点数notput拟合点数为计算的示踪剂产出曲线的点数，该值由用户给定，一般应大于实测点数11突破扫油系数eabtp突破扫油系数即示踪剂突破时的体积波及系数，其取值范围为：0.2eabtp0.8软件简介解析方法所需资料收集实验井组的井位图生产井与注水井之间的油藏参数（油层厚度，孔隙度，渗透率，含水饱和度〕注入示踪剂资料，包括示踪剂类型，注入浓度，注入量，注水井注入量，示踪剂扩散参数。生产井的动态资料，包括日产水量，见示踪剂时间。各生产井实测示踪剂时间与浓度软件简介四、实例分析解析方法目前已收集到胜利、辽河、冀东、大港、新疆、大庆、中原、江苏等8个油田，18个区块，25个井组，共94条示踪剂产出曲线并进行了分析。分析目的：判断油藏的非均质性确定调剖剂性质及用量1判断油藏的非均质性油藏的非均质程度可分为两类：1〕水淹层属于高渗透层2〕水淹层属于大孔道或特大孔道实例分析1〕水淹层属于高渗透层特点：水淹层比较多（即峰值比较多,峰值圆而鼓〕水淹层的厚度比较大水淹层的渗透率较小可计算水淹层的Lorentg系数和渗透率变异系数，以判断油层的非均质情况实例分析例埕24－131井组1986年11月在24－131井注示踪剂段塞后，分别在24－104、24－105、24－12、25－13、24－14井见到了示踪剂。实验井组的井位图如下：实例分析C24-104井的示踪剂产出曲线如下：实例分析井号井距(m)见示踪剂时间(d)24-1042705224-10522615824-1234515924-1333510924-14230310各井与24－131井的井距和见示踪剂时间实例分析示踪剂产出曲线分析结果：井号层厚度(米)渗透率(毫达西)C24-10412340.26220.32080.36780.75454915455338403069C24-10512340.31240.34750.09120.24633710248124763063C24-1212341.29131.08760.37881.11472078186913681296C25-131231.53510.34860.4766510342522639实例分析埕东24－131井组非均质系数井号Lorentg系数渗透率变异系数估计采收率(%)24-10424-10524-1225-130.600.480.380.670.410.360.240.5420.033.147.611.3实例分析实例分析2)大孔道或特大孔道水淹层特点：水淹层比较少(即峰值比较少，峰形较尖较陡)水淹层的厚度比较小(厘米级)水淹层的渗透率比较大(大于油层渗透率的10倍以上)，有的属于天然裂缝或人工裂缝。实例分析例：埕25－12井组1986年6月10日用单液法铬冻胶调剖时，7小时后，在对应的25－13生产井见到聚丙烯酰胺，两井相距360米，平均渗流速度高达51.4m/h，为证实两井之间有大孔道或特大孔道存在，在25－12井投放了280方盐水。投放6.5小时，在25－13井见到了CL-含量，并急聚增多。实例分析埕25－12井组井位图实例分析埕25－13井示踪剂产出曲线实例分析经数值计算，水淹层厚度仅0.01m(油层平均厚度为16.3m)，渗透率为146达西(油层平均渗透率为4.7达西)，折算后的孔道直径为112微米，证实了大孔道的存在。2确定调剖剂的性质和用量根据油层性质，分为三种类型的水淹层：高渗透层K8(达西)d30(微米)大孔道层8K9430d100特大孔道层K94d100实例分析1)根据示踪剂数值计算结果，得到平均孔道半径，然后根据下表可选定粘土类型适用地层范围最适用地层粘土平均孔径(微米)渗透率(达西)平均孔径(微米)渗透率(达西)维坊钠土维坊钙土安丘钙土夏子街土蚊子沟土黄河水源土3.0—90.066.0—198.090.0—270.028.8—86.445.4—136.242.0—126.090.0—270.08—7641—36876—6838—7019—17417—14976—68360．0132．0180．057．690．884．0180．033．8163．4303．831．177．366．2303．8实例分析2)根据示踪剂产出曲线数值计算所选择的注水井和生产井连通面积、孔隙度以及计算得到的厚度，可用来计算用量。堵剂用量的计算公式为：堵剂用量V＝井控面积A×孔隙度φ×小层厚度h实例分析五、结论这里给出的示踪剂产出曲线分析的物理模型和计算方法是完全正确的，可用于实测示踪剂产出曲线的分析。用解析方法可分析地层在平面和纵向上的非均质性，求出高渗透层的厚度、渗透率及孔道半径等地层参数，为调剖堵水提供依据。通过对大量示踪剂产出曲线的分析，可将水淹层划分为高渗透层、大孔道和特大孔道三种类型。