多級化學示蹤技術在鄂爾多斯盆地YM區塊的應用

薛向春

油氣田開發

多級化學示蹤技術在鄂爾多斯盆地YM區塊的應用

薛向春

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

在分析試驗區地質特征與水驅開發規律的基礎上，依據多級示蹤技術原理，將多向時域示蹤技術與聚合物凝膠深部整體調控技術相結合，在YM注水區的水竄水淹重災區針對性地選取并開展了多級化學示蹤先導性的礦場試驗。本文結果可為聚合物凝膠調驅技術在鄂爾多斯盆地裂縫性特低滲油藏的推廣應用保駕護航，同時對于裂縫性特低滲油藏后續的開發調整提供理論基礎，對該類油藏的可持續發展具有重要的指導意義。

多級；化學示蹤；裂縫性特低滲油藏；礦場應用

注水是裂縫性特低滲油藏有效開發的必由之路[1]，隨著注水開發進入中后期，由于裂縫性特低滲油藏儲層基質滲透率低，天然裂縫發育且注水過程中裂縫易張啟，井間極易形成復雜裂縫系統，致使油水井間水驅竄流嚴重，注水開發效率低下[2-4]。理論與實踐證明，聚合物凝膠多段塞逐級調驅技術是裂縫性特低滲油藏水竄水淹治理的有效手段[5,6]。多段塞逐級調驅過程中調驅劑在儲層中的波及范圍以及對應的地層參數會隨時間發生變化，為保證聚合物弱凝膠多段塞逐級調驅治理效果，就需要對注水井組間的竄流及調驅劑波及情況進行實時動態監測[7]。井間示蹤技術經過長時間的研究及應用總結，已經由定性分析發展到了定量解釋階段，已經形成了一套完成的理論體系，且已得到了礦場實踐檢驗的認可[8]。目前廣泛應用于注采井組的井間化學示蹤技術已經成為井間動態響應監測的一項重要手段，該方法用于確定油水井間產層的連通性、高滲通道和非均質性等[9,10]。

本文以鄂爾多斯盆地YM區塊為研究背景，以井間化學示蹤基本原理為基礎，通過對YM區塊地質特征及注水開發特征進行分析，選取了3個井組進行聚合物凝膠調驅過程的多級化學示蹤動態監測，并對其檢測效果進行分析，總結礦場經驗。本文成果可為聚合物凝膠調驅技術在鄂爾多斯盆地裂縫性特低滲油藏的推廣應用保駕護航，同時可為該類油藏后續開發的調整提供理論基礎。

1 井間多級示蹤機理

1.1 示蹤劑篩選評價原則

傳統示蹤劑的篩選評價包括目標區塊的油藏特征、油田水及注入水水質特征、示蹤劑物化性質以及環保和經濟等因素。對于多級示蹤劑的篩選，除了考慮上述因素之外，還應該著重考慮的是各級次之間示蹤劑的區分，應該有效避免各級次之間示蹤劑監測的相互干擾。同時為適應各類油藏條件，多級示蹤劑還需要進行耐熱性、抗鹽性以及與儲層配伍性的評價，除此之外要進行地層和聚合物凝膠對示蹤劑的吸附性評價。選取示蹤劑主要指標為：地層及聚合物凝膠吸附少、各級之間最大吸光波長差距大。

1.2 多級示蹤劑用量計算方法

根據裂縫性特低滲油藏水竄水淹特點，示蹤劑主要跟隨注入水沿流動阻力小的裂縫通道流動。由此，本文以Brigham-Smith水驅模式為理論基礎[11]，改進了五點法井網對應的化學示蹤劑用量計算公式，并考慮的各級示蹤劑的相互作用，得到了適合于YM區塊的多級井間化學示蹤劑用量計算方法：

式中：—油井井距，m；

0—原油體積系數，f；

—密度，g/cm3；

2 YM區塊地質及注水開發特征分析

2.1 地質特征

2.1.1 構造特征

YM研究區處于鄂爾多斯盆地以北陜北斜坡帶的中間位置，構造特征都是平緩并向西傾斜的單斜構造，構造結構無變化，傾斜度小于 1°，1 000 m 坡降大約 7～10 m。局部存在通過差異壓實作用造成的低幅度的鼻狀隆起構造。

2.1.2 沉積特征

YM區內長2層的油藏類型基本都是構造-巖性油藏，有非常良好的地下儲集層，進而控制著油層的分布。從沉積微相分析，研究區長2期河流作用進一步強化，研究區幾乎完全處于河道之中，發育分流河道和天然堤兩種微相，分流河道中砂體厚度大的地方為河道砂壩。河道總體寬約1~2.5 km，砂體厚度范圍分布于 23.5~46.9 m 區間范圍內，表現為條帶狀分布并且展布方向為接近北東向，垂向疊加的河道砂體和平面拼接的復合砂體，在區域內都存在很廣泛，且物性非常好。

2.1.3 裂縫發育特征

通過對研究區長2油層巖心觀察研究，發現長2儲層的天然裂縫并不十分發育，僅在平行層理與交錯層理間存在較發育的機械裂縫。同時由于該區塊注水井多為轉注井，分析認為天然層理機械裂縫與人工裂縫構成的復雜竄流通道體系，是導致研究區水竄水淹嚴重的主要原因，監測顯示水驅的優勢方向北東30°、北東137°、北東206°是注入水的主力方向。

2.2 區塊注水開發特征

YM區2002年 8月開始投產，于2007年12月開始注水開發，到 2010年12月實現了全面注水。2014 年7月該區塊進行井網改造，目前井網已經改造完成，采用不規則反五點注水方式，井網改造后，YM研究工區現有注水井29口，油井69口；目前已有9口油井處于關井狀態，特高含水井與關停井占該區塊的 46.4%以上，嚴重影響這井組注水開發的整體效益。

3 示蹤結果分析

本次作業選取了2162-2、2200-5兩個分布均勻、具有代表性、互不干擾的注水井組進行多級化學示蹤。

3.1 2162-2井組示蹤監測結果分析

聚合物凝膠調驅過程中對2162-2井進行多級示蹤注入及監測，利用產出曲線解釋軟件對監測結果進行數值分析，得到井組調控前后示蹤劑波及平面圖，見圖1。

由調控前的流線分布可明顯看出，該注采井組的流線的密集程度、范圍不一，該井組在措施前存在強弱不一的竄流通道。整體看，該井組主竄流通道主要是北東東方向，同時在西北北方向也存在相對較強的竄流通道。由調控前后的流線分布可明顯看出，隨調控的進行，注入水的波及面積明顯增大，平面非均質性明顯改善，注入水利用率明顯增強，受效井見效顯著，達到了調控增油降水的目的。

圖1 2162-2井組調控前（左）后（右）示蹤劑波及平面

3.2 2200-5井組示蹤監測結果分析

聚合物凝膠調驅過程中對2200-5井進行多級示蹤注入及監測，利用產出曲線解釋軟件對監測結果進行數值分析，得到圖2。該注采井組的流線的密集程度、范圍不一，該井組在措施前存在強弱不一的竄流通道。整體看該井組主竄流通道主要是西北北方向，同時在南西西方向也存在相對較強的竄流通道。

隨著調驅作業的進行，多級化學示蹤監測結果顯示，2200-5井組水驅波及逐漸趨于均勻，水驅開發效果得到改善。

圖2 2200-5井組調控過程示蹤劑波及平面圖

4 結束語

（1）依據裂縫性特低滲透油藏水竄水淹特征，結合多級井間化學示蹤計算方法，優化了多級化學示蹤劑篩選原則和用量計算公式，并在礦場得到成功運用。

（2）通過對比分析示蹤劑對裂縫的監測結果，該區塊大多竄流通道的方向沿著北東東—南西西方向，這方面大體與地質的認識相一致；但是研究區局部的層理裂縫不具有方向性。

（3）聚合物凝膠調驅技術在多級化學示蹤技術的配合下取得了很好的水竄水淹治理效果。本次研究應用為該技術在該類油藏的推廣應用提供了寶貴的現場經驗。

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Application of Multilevel Chemical Tracer Technology in YM Block of Ordos Basin

（Xi’an Shiyou University, Shaanxi Xi’an 710065, China）

Based on the analysis of the geological characteristics of the test area and the law of waterflood development,according to the principle of multilevel tracking technology,through combination of multidirectional time-domain tracing technology and polymer gel deep overall profile control technology,the field test of multilevel chemical tracer technology was carried out in severely flooded and water breakthrough area of YM water injection block. The results of this paper can provide important support for the application of polymer gel flooding technology in fractured ultra-low permeability reservoirs in Ordos basin, and provide theoretical basis for the subsequent development and adjustment of fractured ultra-low permeability reservoirs,so the paper has important guiding significance for sustainable development of the reservoir.

multi-stage; chemical tracer; fractured ultra-low permeability reservoir; field application

國家自然科學基金項目，項目號：51804256。

2019-12-11

薛向春（1973-），男，高級工程師，陜西省延安市人，研究方向：油氣田開發技術工作。

TE33+1

A

1004-0935（2020）03-0255-03