井间示踪监测在油藏开发动态分析中的应用

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摘要：六中东区克拉玛依组油藏属砂砾岩油藏，非均质性较强，储层具中强水敏特征。示踪实验区内油井示踪剂见剂率较低，见剂时间、峰值浓度及峰值出现的时间差异大。依据示踪剂监测结果，分析了实验区内注入水的主要推进方向、推进速度及水窜通道的各项参数。在分析示踪剂的回采率的基础上，分析了不同来源的水在油井产出水中所占的比例及注入水在不同推进方向上的分配比例。利用井间示踪剂监测资料与油井产液剖面测试资料相结合分析了层间窜流存在与否，为今后采取调剖、堵水等措施提供了可靠的依据。

关键词：井间示踪 水窜方向 层间窜流 产水来源

在油田注水开发过程中，由于油藏各向渗透性的差异、油水粘度差别及开发过程中水动力场的不平衡， 势必造成注入水在纵向上的单层突进和平面上的舌进现象， 油水井间会逐渐形成高渗透带或大孔道，水驱油效率降低，油井含水急剧上升，开发效果明显变差。在油田动态分析中， 经常要遇到注入流体是如何分布的， 生产井的主要受效方向或是主要供液方向是哪一口注入井的问题[1]。示踪剂是指能随流体流动，指示流体的存在，运动方向和运动速度的化学药剂[2]，示踪剂作为唯一能进入油藏并携带出流体和油藏信息的物质，已广泛应用在油田勘探和采油过程中，在调查地下油层的分布状况，注采井之间的联系等方面起着非常重要的作用[3]。

1 开发历程及存在问题

1973开始投入全面开发，经过近30多年的开发， 1994年后，油藏各种矛盾暴露出来，井况恶化，注采关系难以调控，因井况影响增产措施难以实施，主要工作为对注采井网进行优化。2006年开展了分层系加密调整，在六中区东部采用125m注采井距反五点注采井网，实施分注合采的方式进行开发，注水开发致使油田油藏平面上和纵向上的非均质日益实出。至2008年实验区爆漏出层间矛盾突出；产液层位与注水层对应性较差；产水来向不明，试验井组已经中强水淹，主要表现为新井投产初期就为高含水或含水上升较快；水驱控制程度较低；对部分断层的封闭性及窜流现象需要进一步分析。针对六中东区开发中存在的一些问题，这时应用井间示踪剂监测手段对油藏注水动态进行监测就显得优为重要，进而深化对油藏的认识，以达到更好的开发效果。

2 示踪剂实验概况

克拉玛依油田六区克下组油藏井间示踪剂实验应用的药剂为微量物质。对该油藏12个井组20个小层分层实施了示踪剂注入，其中8口井实施了分段注入两种不同的示踪剂，为保证示踪剂注入时油藏流场的稳定，示踪剂注入速度控制在5m/d～15m/d，与正常注水量保持一致。

3 油藏动态分析

通过在六区克下组油藏注水中加入一定量的示踪剂对注入水运动轨迹进行追踪标记，分析注入水在平面上各方向的推进速度。由于油藏存在一定的非均质性，示踪剂总要沿着高渗透层或大孔道首先突入生产井，产出曲线将出现峰值，高渗透层与示踪剂产出曲线的峰值存在一定的对应关系。

3.1 注水推进特征

六中东区克下组示踪剂监测结果表明，示踪剂无明显的优势推进方向，部分井注入的示踪剂推进到二线井，其中T6116井、T6133井水窜方向较多，T6099井、T6117井注水只在一个方向存在舌进现象（图1）。本次示踪剂实验，一线监测井见剂率只有50%，推进速度在1m/d～116m/d ，T6133与T6124井、T6038与T6031井、T6137与T6128注水推进速度大于100m/d，T6099与T6089之间的推进速度只有1m/d。

示踪剂产出有曲线正态和偏态，单峰、双峰和复合峰（由多个个小峰组成的单峰曲线）等多种形态，产出曲线峰值浓度在0.6ng/ml～35400 ng/ml之间变化（见图2）。曲线形态左偏离越明显，储层非均值性越强，曲线越接近正态，储层的均质性越好；峰值出现时间越早、产出持续时间越短，储层的非均值性越强；峰值浓度越高，产出持续时间越长，储层的均质性约好；示踪剂产出曲线峰值越多，高渗透层越多，峰值间隔时间越长，高渗透层之间的渗透性差异越大；示踪剂产出曲线特征表明注采井之间的水窜通道渗透率和水淹层厚度都存在着巨大差异，经注水开发后油藏具有非常强的非均质性。

3.2 层间窜流特征

克拉玛依油田六区克拉玛依S73油藏S73—1、S73—2、S73—3三个小层间的隔层较薄，垂向上的非均质性较强，同一口井三个小层的吸水、产液差异非常大，在示踪剂监测结果和产液剖面进行对比分析后发现，分层注水后，三个小层之间的窜流现象较为严重。12个注水井组中有7个井组与采油井之间存在层间窜流现象，占注水井组的58%（见表2）。

3.3 水窜通道参数特征

本文利用刘同静等人[4]研究的井间示踪综合解释方法分析了水淹层的平均渗透率、平均厚度、喉道半径及注水波及系数。该方法就是在利用剖面资料辅助分析的基础上，强化示踪剂测试解释中最直接和准确的解释成果，即井间连通性参数；根据示踪剂解释资料修正地质模型，细分层系，建立动态地质模型。

注剂井与一线井之间的波及系数在0.04%～6.34%之间，注水波及程度非常低；见剂井与注剂井之间的等效渗透率在56×10—3μm2～40782×10—3μm2之间，喉道半径在2.25μm～36.1μm之间（见表1），依据李淑霞和陈月明对水淹层的分类[5]，水窜通道类型多为高渗透水淹层，个别属于大孔道水淹层。

3.4 油井产水来源分析

示踪剂从注入井到采油井采出示踪剂是注入水的运动轨迹，且示踪剂段塞被注入水驱替到采油井，尽管不是全部的示踪剂被采出，但是在一定的监测期间内可以利用示踪剂在各生产井的回采率来定量分析注入水的回采率。

各渗流小层示踪剂产出产出浓度计算公式：

……… （ 1 ）

Δs：对应某一时间时的段塞长度；

，α为扩散常数。

u：一维渗流速度；

c：示踪剂浓度；

x：一维长度；