BY系列示踪剂应用情况介绍.ppt

1、BY系列灵敏示踪剂监测技术介绍，濮阳汇金石油工程技术服务有限公司，2013年1月，报告大纲，第一部分：井间示踪剂监测原理，第二部分：示踪剂物理化学特征，第三部分：BY系列示踪剂与常规示踪剂的室内实验，第四部分：BY系列示踪剂在缝洞型储层中的应用，第一部分：井间示踪剂监测原理，井间示踪剂测试流程图，监测井单元注水井添加示踪剂；根据已建立的取样系统，在周围生产油井中取样和制样；在特定实验室进行分析，以获得样品中的示踪剂含量；综合分析示踪剂产出曲线和监测井的动静态数据，明确注入流体的运动方向、推进速度和波及情况等信息。2。井间示踪剂监测解释储层连通性的原理、井间示踪剂分析的正问题和井间示踪剂分析的反

2、问题以及用示踪剂求解地层参数是正负问题的结合。第一部分是井间示踪剂监测的原理。这种示踪剂是最早的示踪剂品种。起初，它主要用于寻找井与井之间的连通性。常见的品种有胭脂红和柠檬兰，它们是红色或蓝色的细小结晶粉末，非常易溶于水。优点：在低温储层(60以下)中识别储层直观。缺点：当用作示踪剂监测时，很难定量检测，而且剂量非常大。(1)染料示踪剂，第二部分示踪剂的理化性质，(1)我国各种示踪剂的理化性质，(2)化学示踪剂，硝酸铵(NH4NO3)无色晶体，相对密度1.725(25)，分子量79.97，水溶性好。优点：其NO3-粒子稳定性好，易于检测。更经济；缺点：亚硝酸盐是与地层水反应后产生的，地层水富含

3、细菌时可以作为食物，一旦受到攻击就会爆炸。购买时必须经公安部门许可，并按有关要求保存、使用和运输，用量大。硫氰酸铵为无色单斜片状或柱状晶体，水溶性好，分子量为76.12，比重为1.305。优点：超临界二氧化碳颗粒比硝酸铵具有更好的稳定性、更小的吸附容量、更容易检测和更高的检测精度。缺点：当温度高于70时，易变质为硫磺尿，长期存放易潮解。它也是一种土壤除锈剂，所以排放时必须符合国家标准。用量比硝酸铵少，但在同等水平上，价格更高。第二部分，示踪剂的理化特性，溴化钠(钾)(NaBr)，无色吸湿性立方晶体，相对密度2.75克/立方厘米，分子量102.88，在水中溶解度大于90%；优点：其溴离子与地层水

4、交换少，吸附少，比硫氰酸铵检测准确度高。缺点：溴化钠(钾)的价格远远高于上述两种化学示踪剂，检测过程繁琐。碘化钾(KI)为无色或白色吸湿性立方粒状晶体，相对密度为3.13克/立方厘米，分子量为165.99，易潮解，在水中的溶解度超过99%。优点：探测精度极高，是上述三种的千分之一，地层中没有这种物质。缺点：其价格是化学示踪剂中最高的(约20万元/吨)。工业尿素(CO(NH2)2)，白色吸湿性立方粒状晶体，具有潮解性，在水中的溶解度大于95%，密度为1.335，分子量为60.06，含氮量为46%。优点：易于检测。更经济；缺点：地层水富含细菌时，会变成食物，加热时容易分解，消耗量大。(2)化学示踪

5、剂，第二部分示踪剂的物理和化学特性，(3)放射性同位素示踪剂，一种常见的放射性示踪剂：氚水(HTO)，它是低水位重水之一，已在许多工业领域得到应用。在油田的井间监测中，其核物理量的可靠性得到了更多的应用碘I135是碘的氚化物质，是一种射线示踪剂，射线能量为30KeV1.5MeV，半衰期为70天，射线能量是氚水的10倍以上，穿透能力大，国家允许排放标准为1.11104Bq/L.优点：良好的监测响应和在线检测。缺点：放射性太强，妨碍后期水处理，干扰吸水剖面测试，使用受到国家严格控制。第二部分是示踪剂的物理和化学特征。(4)微量物质示踪剂是近十年发展起来的示踪剂品种。这类示踪剂的共同特点是：提高了检

6、测技术的准确性，安全、环保、无放射性、施工方便。BY-1 (C28H20N305)是近年来发展起来的一种示踪剂。它是由惰性光敏物质和二酮吡咯合成的一种改进的高分子化合物。它具有化学成分浓度和物质光度的双重特性，以及较好的化学惰性和较高的检出限。优点：组分浓度和材料发光度双重技术特征，施工方便，经济可行，消耗低。缺点：地层的吸附能力比其他微量物质高15-25%。第二部分是示踪剂的理化特性，BY系列光敏示踪剂的主要特点是化学稳定性和高检测灵敏度；一般不容易被岩层和油层吸附，分子直径小于1毫米(小于二十烷)的容易通过各种岩石孔隙；适当的水溶性和相对较轻的质量使其比无机盐更容易跟上注入水的速度。含示踪

7、剂结构的水溶性低分子量聚合物载体保证了示踪剂功能在高温高压地层长期运行下的稳定性。第二部分是示踪剂、螯合微量物质(镁、钛、铝等)的理化特性。)示踪剂：它是一个相对较大的示踪剂家族，是一种在地层中没有或只有很少含量的物质，并且含有流体，它具有较高的检测限，可以应用于许多种类。优点：该示踪剂检测限高，适用品种多，施工方便，经济可行，用量少。缺点：必须提供人力资源-电感耦合等离子体-质谱仪器。对于这种示踪剂的购买、运输和保存有严格的要求。排放水的离子含量必须低于国家环保要求。检测技术高，单井成本高。第二部分，示踪剂的物理化学特性，钆(Gd)的热中子俘获截面特别大，天然Gd中有7种核素，其原子质量、丰

8、度和俘获辐射的核反应截面列于表1。155Gd和157Gd捕获具有特别大的核反应截面的辐射，钆的中子特性主要由这两种核素决定。钆核截面的加权平均值高达4900010-24 cm2。相同质量钆的热中子俘获截面是淡水的8456倍。在1g淡水中加入约0.12mg钆，可使俘获截面增加到45c，可用于定量解释孔隙度大于30%的地层寿命测井。钆(Gd157)，在地层和流体中含量不多或很少，检出限达到10-13克/毫升；优点：示踪剂检测限高，采油井井口取样可结合井下检测，分层计算钆示踪剂采收率和钆示踪剂活动水孔隙度。缺点：检测技术要求高，仪器设备昂贵。第二部分，示踪剂的理化特性和检测限决定了示踪剂的性能、技术

9、指标和单井用量。该表显示了各种示踪剂的检测限。，2。各种示踪剂的监测限值，第二部分，示踪剂的物理化学特性，NF普通隐光，吸收，射频共振隐光，磷磷光，VR碰撞振动弛豫，集成电路内部转换，ISC体系交叉，稀土化学反应，隐光物质的能量转移图，1。示踪剂光度与浓度关系的研究，第三部分，BY系列与常规示踪剂的室内实验，if=2其中：if隐现光强度(单位立体角光通量，cd坎德拉)Io光致发光强度(cd)摩尔吸收系数(L/(molcm) C溶液中隐现光物质的浓度(ppb) L液池厚度(mm)光量子产率)，隐现光物质的浓度与光强度的关系，以及隐现光的产生是化学物质可以从外部吸收和储存能量(如1。光度与示踪剂浓

10、度关系的研究。用蒸馏水制备了0.0001ppm至1ppm种不同浓度的BY-1、BY-2和BY-3示踪剂，得到了光度与浓度的对应关系。BY-1、BY-2、BY-3，第3部分：BY系列和常规示踪剂的室内试验，第2部分：示踪剂热稳定性和盐度适应性试验，第3部分：BY系列和常规示踪剂的室内试验，热稳定性试验数据统计表，配制浓度为0.002ppm的BY-1示踪剂和普通示踪剂，并在25-140下放置72小时后测试其光强度。试验表明BY-1示踪剂的热稳定性较好，而普通示踪剂的稳定性在100以上变差。第三部分，BY系列和常规示踪剂的室内实验；2、示踪剂热稳定性和盐度适应性试验，化学程度影响试验数据统计，配制浓

11、度为0.002ppm的BY-1示踪剂和光度为0.5104-20104的普通示踪剂，与盐水混合，静置一周，测试光照强度。结果表明，盐度对BY-1示踪剂的影响不大。第四部分是BY系列示踪剂的应用。我公司在塔河油田成功应用BY系列示踪剂监测缝洞型储层连通性，并根据监测结果提出注水压力锥、注水波及系数和注水强度建议。通过甲乙双方的共同努力，在以下几个方面达成了共识。1.单井注水强度从注水试验开始时的200-500m3/d降低到0-150 m3/d，注水推进速度大大降低。一些油井的含水率有所提高。2.调整注水段塞的间隔和水量，减少注采反应或直驱。3.在注水和锥进的同时，有目的地扩大示踪剂监测范围，确认缝

12、洞型储层的连通性。第四部分是BY系列示踪剂的应用。4.在借鉴砂岩储层监测经验和实践的基础上，探索缝洞型储层示踪监测的具体操作方法。增加背景值的采样天数和频率，并在示踪剂注入后的第一个1-15天内将采样密度增加到1至3或4个。鉴于缝洞型储层流体流动阻力小、推进速度快的特点，甲方应密切配合甲方对现场仪器和人员的管理。每3-7天提供一次监测数据，以便甲方根据监测情况采取调整措施。第四部分是BY系列示踪剂的应用。5.通过示踪剂监测验证了部分储层的连通性，并针对部分储层的现状提出了连通性依据。TK730监测井组中TK632井的示踪剂响应，认为两口井处于同一缝洞系统，当前缝洞图、原始缝洞图，第四部分为by

13、系列示踪剂的应用。S67单元TK603CH监测井组的TK602、S67、TK666、TK643四口油井均有示踪剂响应，被认为处于同一缝洞系统。目前的缝洞图、原始缝洞图和第四部分BY系列示踪剂的应用，也在常规油田和超低渗透油田得到了广泛应用，并取得了良好的应用效果。经过几年的研究和测试评估，该公司1.对大型渠道和裂缝有很好的识别能力，并能提供水线推进速度；2.通过数值分析可以估算出主渗流层的厚度、渗透率和平均喉道半径。3.通过示踪剂数值模拟，可以反演注水水平面内水驱前缘推进情况，为挖潜和剩余油评价提供依据；4.可以对监测井组的注水效果进行评价，为方案调整提供依据。1.示踪剂产出的主要参数：(1)

14、水驱方向和速度。当监测浓度值持续高于背景值80%以上时，认为示踪剂已经突破，从注水井到看到示踪剂的油井的方向为水驱方向。V=升/吨，V水驱动速度；l井距；示踪剂突破时间，(2)注入水分布，根据每口对应油井的示踪剂产出量，将单井注入水产出量进行拆分。F=(Ai/Ai) (1-S)100%，其中：F注入水分配比，%；艾单井示踪剂产出；华北油田A 31-301井组注水分布图，A 31-242示踪剂产出拟合，第四部分BY系列示踪剂应用，2。储层裂缝示踪剂研究：(1)特低渗透储层裂缝示踪剂响应特征，示踪剂产出曲线呈现快速突破、快速上升和快速下降。产生该曲线的油井在平面上具有明显的方向性，并不限于一线井网

15、。原因分析：认为示踪剂在裂缝中没有充分扩散，很快穿过裂缝，如裂缝-低渗透率二元平行驱替实验结果。第四部分，应用BY系列示踪剂，两个井组的注采层位均为延8；自2008年6月转注以来，两个井组对应的油井很快进入中高含水期，但部分油井未能取得效果；示踪剂监测显示出明显的裂缝响应特征。认为井组东西向裂缝发育，东侧导流能力普遍优于西侧。北东向裂缝的有效延伸长度是有限的，大多数裂缝不超过两个井距。Xi 263-5井和263-7井的示踪剂响应和裂缝分布，(2)计算示踪剂裂缝参数，结合区域特征，确定裂缝主脊，第四部分，BY系列示踪剂的应用，根据示踪剂峰值到达时间判断裂缝中注入水的流量；计算裂缝宽度的经验公式：

16、K=a106W2，K为裂缝的渗透率；a为岩石相关系数(5 . 88 . 37)；w为裂缝宽度(cm)，通过曲线拟合计算注水井与示踪井之间的平均渗透率，根据经验公式计算裂缝宽度。V=L/t，V裂缝中注入水的流速；l井距；示踪剂的突破时间可以决定流入裂缝区的流量分数。示踪剂响应曲线随注入量变化的第一个矩是裂缝系统的平均体积，最频繁值的体积是最直接传导路径的体积。1/找到最符合指数下降的示踪尾直线斜率的图解法；ce指数起点Ve处测得的示踪剂浓度；第一次计算断裂系统的平均体积。第四部分将BY系列示踪剂的应用分为三种类型：高速流动区、注水主渗透区和注水波及区。3.油藏流场特征研究。同一流动单元具有相同的渗透能力或渗透特性。好的流量单位通常能很快得到结果，并且能很快看到水。监测井组流动单元划分表，西263-5，西263-7，第四部分BY系列示踪剂的应用，(3)示踪剂储层主要储集空间类型分类。由于裂缝性储层和多孔性储层的示踪剂响应存在明显差异，监测区储层类型分为以下三种类型。裂缝性储层的示踪剂响应表现为高值、快速起飞和降落，而具有明显方向性的多孔性储层的示踪剂响应表现为从中值和低值开始，并呈指数变化、示踪剂不同储层空间响应模式图、裂缝储层、孔隙储层、孔隙裂缝储层、BY系列示踪剂在第四部分的应用、BY系列示