井間示蹤劑監(jiān)測資料解析

1、井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋方法研究及軟件編制,陳月明 李淑霞,石油大學(xué)（華東）石油工程系,一、井間示蹤劑技術(shù)簡介,二、井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,三、軟件簡介,四、實例分析,五、結(jié)論,目 錄,一、井間示蹤劑技術(shù)簡介,問題的提出,1、注水開發(fā)后期油田特征,2、示蹤劑類型及特征,3、井間示蹤劑監(jiān)測,4、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,井間監(jiān)測的目的,1、分析油藏在平面和縱向上的非均質(zhì)情況,2、判斷地層中是否存在高滲透層，求出其厚度、滲透率等地

2、層參數(shù),3、確定調(diào)剖劑類型及用量,井間示蹤劑技術(shù)簡介,? 示蹤劑在多孔介質(zhì)中的流動 （縱向擴(kuò)散和橫向擴(kuò)散，圖1～2〕? 示蹤劑在均質(zhì)油藏中的流動 （連續(xù)注入和段塞注入，圖3～6〕? 示蹤劑在非均質(zhì)油藏中的流動 （多層疊加，圖7～8〕,二、井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,1、示蹤劑產(chǎn)出曲線的物理模型,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,示蹤劑在多孔介質(zhì)中的流動,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,,示蹤劑在均質(zhì)油

3、藏中的流動,? 連續(xù)注入后對流動幾何形狀的影響及產(chǎn)出百分比關(guān)系,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,? 段塞注入后對流動幾何形狀的影響及產(chǎn)出百分比關(guān)系,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,示蹤劑在非均質(zhì)油藏中的流動,多層油藏示意圖：,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,多層示蹤劑產(chǎn)出曲線：,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,2、示蹤劑產(chǎn)出曲線的數(shù)學(xué)模型,(1)一維對流擴(kuò)散方程的建立及求解,(2)井網(wǎng)條件下流管中流體流動的數(shù)學(xué)模型,(3)不同井網(wǎng)下的數(shù)

4、學(xué)模型,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,(1)一維對流擴(kuò)散方程的建立及求解,運(yùn)用變量代換和拉氏變換，得解為：,推廣到任意形狀的流管，有,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,(2)井網(wǎng)條件下流管中流體流動的數(shù)學(xué)模型,示蹤劑段塞的無因次體積,注入到井網(wǎng)的示蹤劑體積,流管ψ突破時井網(wǎng)中驅(qū)替液的無因次體積,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,(3)不同井網(wǎng)下的數(shù)學(xué)模型,該式為示蹤劑產(chǎn)出曲線分析的理論基礎(chǔ),井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,3、示蹤劑產(chǎn)出曲

5、線的 計算方法,使下列目標(biāo)函數(shù)最?。?實測濃度，mg/L,計算濃度，mg/L,n 實測點數(shù),? 軟件中采用參數(shù)分離的非線性最小二乘法進(jìn)行優(yōu)化計算,井間示蹤劑監(jiān)測資料解釋基本原理,三、軟件簡介,軟件簡介,軟件簡介,解析方法主界面：,軟件簡介,,解析方法數(shù)據(jù)輸入窗口：,軟件簡介,解析方法分析結(jié)果：高滲透層參數(shù),軟件簡介,解析方法分析結(jié)果：產(chǎn)出曲線擬合,軟件簡介,解析方法分析所得結(jié)果文件,解析軟件有關(guān)參數(shù)說明,*.dat數(shù)據(jù)文件的

6、格式為：,1 nwell 2 ntrasty 3 ndata notput 4 i t(i) c(i) 5 frac fm fp eabtp 6 sw area poros thi per nlayer 7 aalfap tr rate 8 icc(j),軟件簡介,nwell

7、----井名 ndata----示蹤劑產(chǎn)出曲線的實測點數(shù) notput---擬合點數(shù) i,t(i),c(i)---分別代表實測點的點序列、時間(d)及濃度(ppm) frac-----濃度校正系數(shù) fm-------峰值濃度校正系數(shù) fp-------佩克萊特數(shù)校正系數(shù) eabtp----突破掃油系數(shù) Sw-------含水飽和度

8、（指示蹤劑試驗時注水井與生產(chǎn)井之間的含水飽和度） Area-----生產(chǎn)井的控制面積(m^2) poros----孔隙度 thi------有效厚度(m) per------平均滲透率(mdc) nlayer---小層層數(shù)（即示蹤劑產(chǎn)出曲線上的峰值個數(shù)） aalfap---佩克萊特數(shù) tr-------該生產(chǎn)井分得的示蹤劑注入量(t) rat

9、e-----生產(chǎn)井的日產(chǎn)水量(m^3/d) icc(j)---選擇作為峰值的點的序列號,其中各符號代表的意義如下：,軟件簡介,有關(guān)參數(shù)的計算方法及取值范圍,1 各生產(chǎn)井累積產(chǎn)出示蹤劑的重量 該生產(chǎn)井累積產(chǎn)出示蹤劑的重量＝日產(chǎn)水量×平均示蹤劑濃度×產(chǎn)出示蹤劑的時間 2 各生產(chǎn)井產(chǎn)出示蹤劑的相對量 該生產(chǎn)井產(chǎn)出示蹤劑的相對量＝該生產(chǎn)井累積產(chǎn)出示蹤劑的量÷所

10、有生產(chǎn)井累積產(chǎn)出示蹤劑的總量 3 各生產(chǎn)井分得的日注水量 該生產(chǎn)井分得的日注水量＝該生產(chǎn)井產(chǎn)出示蹤劑的相對量×注水井的日注入量 4 濃度校正系數(shù)frac 濃度校正系數(shù)＝該生產(chǎn)井分得的日注水量÷該井的日產(chǎn)水量 5 各生產(chǎn)井分得的示蹤劑注入量tr 該生產(chǎn)井分得的示蹤劑注入量＝該生產(chǎn)井產(chǎn)出示蹤劑的相對量×注水井注入示蹤劑的量

11、 6 佩克萊特數(shù)aalfap 佩克萊特數(shù)＝井距÷示蹤劑的擴(kuò)散常數(shù) 其中示蹤劑的擴(kuò)散常數(shù)暫取為0.01524m,軟件簡介,,7 各生產(chǎn)井的控制面積area 該生產(chǎn)井的控制面積＝與該生產(chǎn)井相鄰生產(chǎn)井的井距中點與注水井之間所包圍的面積 對五點井網(wǎng)，生產(chǎn)井的控制面積取井網(wǎng)的四分子一 生產(chǎn)井的控制面積是一個不易確定的量，可先按上式給出估計值，在擬合過程

12、中再不斷調(diào)整 8 峰值濃度校正系數(shù)fm 該校正系數(shù)是針對五點井網(wǎng)和其它井網(wǎng)而言的，對均質(zhì)五點井網(wǎng)，fm=1，對其它井網(wǎng)，0<fm<2 9 佩克萊特數(shù)校正系數(shù)fp 該校正系數(shù)是針對五點井網(wǎng)和其它井網(wǎng)而言的，對均質(zhì)五點井網(wǎng)，fp=1，對其它井網(wǎng)，0<fp<4 10 擬合點數(shù)notput 擬合點數(shù)為計算的示蹤劑產(chǎn)出曲線的點數(shù)，該值由用戶

13、給定，一般應(yīng)大于實測點數(shù) 11 突破掃油系數(shù)eabtp 突破掃油系數(shù)即示蹤劑突破時的體積波及系數(shù)，其取值范圍為：0.2<eabtp<0.8,軟件簡介,解析方法所需資料收集,?實驗井組的井位圖?生產(chǎn)井與注水井之間的油藏參數(shù)（油層厚度，孔隙度，滲透率，含水飽和度〕?注入示蹤劑資料，包括示蹤劑類型，注入濃度，注入量，注水井注入量，示蹤劑擴(kuò)散參數(shù)。?生產(chǎn)井的動態(tài)資料，包括日產(chǎn)水量，見示蹤劑時間。?各

14、生產(chǎn)井實測示蹤劑時間與濃度,軟件簡介,四、實例分析,解析方法,? 目前已收集到勝利、遼河、冀東、大港、新疆、大慶、中原、江蘇等8個油田，18個區(qū)塊，25個井組，共94條示蹤劑產(chǎn)出曲線并進(jìn)行了分析。,?分析目的： ?判斷油藏的非均質(zhì)性 ?確定調(diào)剖劑性質(zhì)及用量,1 判斷油藏的非均質(zhì)性,油藏的非均質(zhì)程度可分為兩類： 1〕水淹層屬于高滲透層 2〕水淹層屬于大孔道或特大孔道,實例分析,1〕水淹層屬

15、于高滲透層,特點：?水淹層比較多（即峰值比較多,峰值圓而鼓〕?水淹層的厚度比較大?水淹層的滲透率較小?可計算水淹層的Lorentg系數(shù)和滲透率變異系數(shù)， 以判斷油層的非均質(zhì)情況,實例分析,例 埕24－131井組,1986年11月在24－131井注示蹤劑段塞后，分別在24－104、24－105、24－12、25－13、24－14井見到了示蹤劑。實驗井組的井位圖如下：,實例分析,C24-104井的示蹤劑產(chǎn)出曲線如下：,實例分析,

16、各井與24－131井的井距和見示蹤劑時間,實例分析,示蹤劑產(chǎn)出曲線分析結(jié)果：,實例分析,埕東24－131井組非均質(zhì)系數(shù),實例分析,實例分析,2)大孔道或特大孔道水淹層,特點：,?水淹層比較少(即峰值比較少，峰形較尖較陡)?水淹層的厚度比較小(厘米級)?水淹層的滲透率比較大(大于油層滲透率的10倍以上)，有的屬于天然裂縫或人工裂縫。,實例分析,例：埕25－12井組,1986年6月10日用單液法鉻凍膠調(diào)剖時，7小時后，在對應(yīng)的25－13

17、生產(chǎn)井見到聚丙烯酰胺，兩井相距360米，平均滲流速度高達(dá)51.4m/h，為證實兩井之間有大孔道或特大孔道存在，在25－12井投放了280方鹽水。投放6.5小時，在25－13井見到了CL-含量，并急聚增多。,實例分析,埕25－12井組井位圖,實例分析,埕25－13井示蹤劑產(chǎn)出曲線,實例分析,? 經(jīng)數(shù)值計算，水淹層厚度僅0.01m(油層平均厚度為16.3m)，滲透率為146達(dá)西(油層平均滲透率為4.7達(dá)西)，折算后的孔道直徑為112微米，

18、證實了大孔道的存在。,2 確定調(diào)剖劑的性質(zhì)和用量,根據(jù)油層性質(zhì)，分為三種類型的水淹層：,?高滲透層 K94 d>100,實例分析,,1) 根據(jù)示蹤劑數(shù)值計算結(jié)果，得到平均孔道半徑，然后根據(jù)下表可選定粘土類型,實例分析,2) 根據(jù)示蹤劑產(chǎn)出曲線數(shù)值計算所選擇的注水井和生產(chǎn)井連通面積、孔隙度以及計算得到的厚度，可用來計算用量。 堵劑用量的計算公式為：堵劑用量V＝井控面積A×