疏松砂岩油藏示踪剂用量优化研究与应用

2018-10-18王彦宁王文刚万礼鹏刘平威

石油化工应用 2018年9期

王彦宁，王文刚，万礼鹏，刘平威

（中国石油吐哈油田分公司吐鲁番采油厂，新疆鄯善 838202）

雁木西油田位于吐哈盆地吐鲁番坳陷胜南-雁木西构造带的西端，主要含油层系为第三系和白垩。第三系为低幅度短轴背斜油藏，储层总体为一套厚50 m～60 m的砂层，可划分为5个韵律层，储层以滨湖滩砂沉积的粉细砂岩和滨湖砾岩为主，储层物性较好，属中孔中渗储层。雁木西油田自2000年开展注水开发以来，由于平剖面非均质严重，注入水平面舌进现象突出，剖面动用差异大，注入水与采油井之间形成短路循环，水驱油效率低，油藏水驱效果差，目前已进入特高含水期，但采收率仅10.9%。为提高对雁木西油田注入水运动规律的认识，了解储层经注水驱替后，储层孔隙结构和物理参数的变化，以及油水井之间的动态连通关系、注入水的去向、注入水前缘推进速度等，2004年开始井间示踪剂监测[1]。

1 示踪剂监测原理

井间示踪剂监测技术是在测试井组的注入井中投加示踪剂，按照制定的取样制度，在周围生产井中取样、制样，在实验室进行示踪剂分析，获取样品中的示踪剂含量，绘制生产井的示踪剂采出曲线，通过综合分析测试井组的示踪剂采出曲线，最终得到注入流体的运动方向、推进速度、波及情况等信息。通常情况下，示踪剂从注水井注入后，先随着注入水沿高渗层或大孔道突入生产井，示踪剂的产出曲线会逐渐出现峰值，同时由于储层参数的展布和注采动态的不同，曲线的形状也会不同。油层越均质，注水利用率越高，则见示踪剂时间越晚。反之，短时间内见到示踪剂，说明注入水沿高渗层（或高渗条带）窜流，储层非均质性强，开发效果差[2-5]。

2 示踪剂在雁木西油田的应用

2.1 示踪剂应用现状

雁木西油田自2004年开始投放示踪剂，先后应用过化学示踪剂、放射性同位素示踪剂和微量物质示踪剂在内的四大类型（见表1）。根据生产动态反应，微量物质示踪剂因其用量少，检测极限浓度低，监测结果准确的特征，现场应用适用性较好。

2.2 示踪剂的用量优化

示踪剂用量大小主要通常考虑油层的厚度、孔隙度、井距、示踪剂在地层中岩石表面的吸附量等参数。目前广泛应用的计算方法是示踪剂总稀释模型和Brigham-Smith法，但此法确定用量的时候并未考虑储层人工改造后储层孔隙体积的变化。雁木西油田在开发过程中均开展了压裂防砂，储层裂缝发育，按照Brigham-Smith法计划的示踪量普遍偏少，导致油井端未见剂或者见剂峰值后延，监测结果与实际动态不符。为解决裂缝导致用量计算的误差，综合考虑人工裂缝对储层孔隙体积的影响，在Brigham-Smith水驱五点井网示踪剂用量计算方法的基础上加了裂缝系数β，由公式（1）、（2）、（3）综合得出雁木西油田示踪剂用量计算公式（5）。

表1 示踪剂类型

Brigham-Smith水驱五点井网示踪剂用量计算法公式：

式中：mT-注入的化学示踪剂中有效示踪物质的质量，t；h-储层平均有效厚度，m；φ-孔隙度，小数；Sw-目前含水饱和度，小数；Cp，max-均质油层中有效化学示踪物质最大采出浓度，mg/L；α-弥散常数，m，一般取值 0.015 m；L-平均注采井距，m。

考虑注水井对示踪剂的稀释影响，Cp，max与注采井数比有相关性，计算公式如下：

对于不规则五点法井网，Abbaszadeh-Brigham提出的等效五点井网概念加入了井网修正系数，计算公式为：

式中：（Cp，max）五点井网-等效五点井网油层中有效示踪物质最大采出浓度；（Cp，max）井网-实际井网油层中有效示踪物质最大采出浓度，即设计的井网油层中有效示踪物质最大采出浓度；fm-井网峰值浓度修正系数，根据峰值浓度的修正系数图确定雁木西为1.25；fp-Peclet修正系数，根据计算峰值位置时Peclet数的修正系数图版确定雁木西为1.23；d-不同类型井的垂直距离；a-相同类型井的井距。

针对雁木西油田，考虑人工裂缝对示踪剂用量的影响，加入裂缝修正系数β：