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1、井间示踪剂监测资料解释井间示踪剂监测资料解释方法研究及软件编制方法研究及软件编制陈月明陈月明 李淑霞李淑霞石油大学（华东）石油工程系石油大学（华东）石油工程系一、一、井间示踪剂技术简介井间示踪剂技术简介二、井间二、井间示踪剂监测资料解释基本原理示踪剂监测资料解释基本原理三、软件简介三、软件简介四、实例分析四、实例分析五、五、结论结论目目 录录一、井间示踪剂技术简介一、井间示踪剂技术简介u 问题的提出问题的提出1、注水开发后期油田特征、注水开发后期油田特征2、示踪剂类型及特征、示踪剂类型及特征3、井间示踪剂监测、井间示踪剂监测4、国内外研究现状、国内外研究现状u井间监测的目的井间监测的目的1、分
2、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井间示踪剂技术简介 示踪剂在多孔介质中的流动示踪剂在多孔介质中的流动 （纵向扩散和横向扩散，图（纵向扩散和横向扩散，图12 示踪剂在均质油藏中的流动示踪剂在均质油藏中的流动 （连续注入和段塞注入，图（连续注入和段塞注入，图36 示踪剂在非均质油藏中的流动示踪剂在非均质油藏中的流动 （多层叠加，图（多层叠加，图78二、井间二、井间示踪剂监测资料解释基本原理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、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
3、井间示踪剂监测资料解释基本原理l 示踪剂在多孔介质中的流动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井间示踪剂监测资料解释基本原理l 示踪剂在均质油藏中的流动示踪剂在均质油藏中的流动 连续注入连续注入后对流动几何形状的影响及产出百后对流动几何形状的影响及产出百分比关系分比关系井间示踪剂监测资料解释基本原理井间示踪剂监测资料解释基本原理 段塞段塞注入注入后对流动几何形状的影响及产出百分比关系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井间示踪剂监测资料解释基本原理l 示踪剂在非均质油藏中的流动示踪剂在非均质油藏中的流动多层油藏示意图：多层油藏示意图：多层油藏示
4、意图：多层油藏示意图：井间示踪剂监测资料解释基本原理井间示踪剂监测资料解释基本原理多层示踪剂产出曲线：多层示踪剂产出曲线：多层示踪剂产出曲线：多层示踪剂产出曲线：井间示踪剂监测资料解释基本原理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、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一维对流扩散方程的建立及求解运用变量代换和拉氏
5、变换，得解为：运用变量代换和拉氏变换，得解为：推广到任意形状的流管，有推广到任意形状的流管，有井间示踪剂监测资料解释基本原理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井网条件下流管中流体流动的数学模型示踪剂段塞的无因次体积示踪剂段塞的无因次体积注入到井网的示踪剂体积注入到井网的示踪剂体积流管流管突破时井网中驱替液的无因次体积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不同井网下的数学模型该式为示踪剂产出曲线分析的理论基础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井间示踪剂监
6、测资料解释基本原理3、示踪剂产出曲线的、示踪剂产出曲线的 计算方法计算方法使下列目标函数最小：实测浓度，mg/L计算浓度，mg/L n 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井间示踪剂监测资料解释基本原理三、软件简介三、软件简介软件简介软件简介软件简介软件简介解析方法主界面：解析方法主界面：软件简介软件简介解析方法数据输入窗口：解析方法数据输入窗口：软件简介软件简介解析方法分析结果：高渗透层参数解析方法分析结果：高渗透层参数软件简介软件简介解析方法分析结果：产出曲线拟合解析方法分析结果：产出曲线拟合软件简介软件简介解析方法分析所得结果文件解析方
7、法分析所得结果文件解析软件有关参数说明解析软件有关参数说明*. *.datdat数据文件的格式为：数据文件的格式为：数据文件的格式为：数据文件的格式为： 1 1 nwellnwell 2 2 ntrasty ntrasty 3 3 ndata notputndata notput 4 i t(i) c(i) 4 i t(i) c(i) 5 5 fracfrac fm fm fp eabtp fp eabtp 6 6 swsw area area poros thi poros thi per per nlayer nlayer 7 7 aalfap traalfap tr rate rate
8、8 8 iccicc(j) (j) 软件简介软件简介 nwell-井名井名 ndata-示踪剂产出曲线的实测点数示踪剂产出曲线的实测点数 notput-拟合点数拟合点数 i,t(i),c(i)-分别代表实测点的点序列、时间分别代表实测点的点序列、时间(d)及浓度及浓度(ppm) frac-浓度校正系数浓度校正系数 fm-峰值浓度校正系数峰值浓度校正系数 fp-佩克莱特数校正系数佩克莱特数校正系数 eabtp-突破扫油系数突破扫油系数 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）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-生产井的控制面积生产井的控制
9、面积(m2) poros-孔隙度孔隙度 thi-有效厚度有效厚度(m) per-平均渗透率平均渗透率(mdc) nlayer-小层层数（即示踪剂产出曲线上的峰值个数）小层层数（即示踪剂产出曲线上的峰值个数） aalfap-佩克莱特数佩克莱特数 tr-该生产井分得的示踪剂注入量该生产井分得的示踪剂注入量(t) rate-生产井的日产水量生产井的日产水量(m3/d) icc(j)-选择作为峰值的点的序列号选择作为峰值的点的序列号 其中各符号代表的意义如下：其中各符号代表的意义如下：其中各符号代表的意义如下：其中各符号代表的意义如下： 软件简介软件简介有关参数的计算方法及取值范围有关参数的计算方法及
10、取值范围 1 各生产井累积产出示踪剂的重量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
11、注水井注入示踪剂的量 6 佩克莱特数佩克莱特数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 软件简介软件简介7 各生产井的控制面积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，0fm2 9 佩克莱特数校正系数佩克莱特数校正系数fp 该校正系数是针对五
12、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，0fp4 10 拟合点数拟合点数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 软件简介软件简介解析方法所需资料收集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
13、简介软件简介四、实例分析四、实例分析u解析方法解析方法 目前已收集到胜利、辽河、冀东、大港、新疆、目前已收集到胜利、辽河、冀东、大港、新疆、大庆、中原、江苏等大庆、中原、江苏等8个油田，个油田，18个区块，个区块，25个井组，个井组，共共94条示踪剂产出曲线并进行了分析。条示踪剂产出曲线并进行了分析。分析目的：分析目的： 判断油藏的非均质性判断油藏的非均质性 确定调剖剂性质及用量确定调剖剂性质及用量1 判断油藏的非均质性判断油藏的非均质性油藏的非均质程度可分为两类：油藏的非均质程度可分为两类： 1水淹层属于高渗透层水淹层属于高渗透层 2水淹层属于大孔道或特大孔道水淹层属于大孔道或特大孔道实例分
14、析实例分析 1水淹层属于高渗透层水淹层属于高渗透层特点：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实例分析例例 埕埕24131井组井组 1986年年11月在月在24131井注示踪剂段塞后，分别在井注示踪剂段塞后，分别在24104、24105、2412、2513、2414井见到了示踪剂。实验井井见到了示踪剂。实验井组的井位图如下：组的井位图如下：实例分析实例分析C24-104井的示踪剂产出曲线如下井的示踪剂产出曲线如下：实例分析实例分析各井与各井与各井与各井与242413113
15、1井的井距和见示踪剂时间井的井距和见示踪剂时间井的井距和见示踪剂时间井的井距和见示踪剂时间实例分析实例分析示踪剂产出曲线分析结果：示踪剂产出曲线分析结果：示踪剂产出曲线分析结果：示踪剂产出曲线分析结果：实例分析实例分析埕东埕东埕东埕东2424131131井组非均质系数井组非均质系数井组非均质系数井组非均质系数实例分析实例分析实例分析实例分析2)大孔道或特大孔道水淹层大孔道或特大孔道水淹层特点：特点：水淹层比较少水淹层比较少(即峰值比较少，峰形较尖较陡即峰值比较少，峰形较尖较陡)水淹层的厚度比较小水淹层的厚度比较小(厘米级厘米级)水淹层的渗透率比较大水淹层的渗透率比较大(大于油层渗透率的大于油层
16、渗透率的10倍倍以上以上)，有的属于天然裂缝或人工裂缝。，有的属于天然裂缝或人工裂缝。实例分析实例分析例：埕例：埕2512井组井组 1986年年6月月10日用单液法铬冻胶调剖时，日用单液法铬冻胶调剖时，7小时后，小时后，在对应的在对应的2513生产井见到聚丙烯酰胺，两井相距生产井见到聚丙烯酰胺，两井相距360米，平均渗流速度高达米，平均渗流速度高达51.4m/h，为证实两井之间为证实两井之间有大孔道或特大孔道存在有大孔道或特大孔道存在，在，在2512井投放了井投放了280方方盐水。投放盐水。投放6.5小时，在小时，在2513井见到了井见到了CL-含量，并含量，并急聚增多。急聚增多。实例分析实例
17、分析埕埕2512井组井位图井组井位图实例分析实例分析埕埕2513井示踪剂产出曲线井示踪剂产出曲线实例分析实例分析 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：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 8K94 30d94 d100 实例分析实例分析1) 1) 根据示踪剂数值计算结果，得到平均孔道半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
18、选定粘土类型径，然后根据下表可选定粘土类型实例分析实例分析2) 2) 根据示踪剂产出曲线数值计算所选择的注水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。度，可用来计算用量。 堵剂用量的计算公式为：堵剂用量的计算公式为：堵剂用量堵剂用量V井控面积井控面积A孔隙度孔隙度小层厚度小层厚度h实例分析实例分析五、结论五、结论这里给出的示踪剂产出曲线分析的物理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。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，为调剖堵水提率及孔道半径等地层参数，为调剖堵水提供依据。供依据。 通过对大量示踪剂产出曲线的分析，可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、大孔道和特大将水淹层划分为高渗透层、大孔道和特大孔道三种类型。孔道三种类型。
