陳巖，黃佳(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452)

0 引言

蓬萊19-3油田B05井為渤海油田空心集成注水管柱結(jié)構(gòu)，下入三個(gè)注水工作筒及其配水器，分6段防砂，一注兩采，注采比0.97，斷層發(fā)育。在一次修井過程中，出現(xiàn)壓井困難，臨近3口注水井全部關(guān)停的情況，后壓力緩慢下降，受斷層分割B05井與鄰井連通關(guān)系認(rèn)識不清。生產(chǎn)井A03ST3隨鉆測壓顯示L82超壓1.78 MPa,當(dāng)時(shí)該斷塊并沒有注水井投注，分析此超壓可能來自B05井。B07原井眼生產(chǎn)井2011年見水，動(dòng)態(tài)認(rèn)識不明。綜上，需要對B05井組進(jìn)行分層示蹤劑測試，落實(shí)井組注采連通狀況以及動(dòng)態(tài)認(rèn)識，為驗(yàn)證區(qū)內(nèi)斷層提供依據(jù)。

1 井組概況及生產(chǎn)情況

1.1 層位及注水情況

B05井分六段注水，第一防砂段對應(yīng)層位L20～L44，水嘴關(guān)閉，停注；第二防砂段對應(yīng)層位L50；第三防砂段對應(yīng)層位L54～L58；第四防砂段對應(yīng)層位L62～L64；第五防砂段對應(yīng)層位L70～L76；第六防砂段對應(yīng)層位L82～L96。整井目標(biāo)日注水量為6600BWPD，實(shí)際日注水量為4869BWPD，其中第三防砂段L54～L58為主要吸水層位。B05井對應(yīng)的受益井共9口，其一線井4口，二線井5口，產(chǎn)水在64%～93%之間。

1.2 施工地質(zhì)要求

(1)對B05井第三、四、六防砂段分別注入三種不同類型的示蹤劑，注入后監(jiān)測周圍一線井及二線井的示蹤劑產(chǎn)出情況；(2)根據(jù)油田儲(chǔ)層性質(zhì)和流體物性，優(yōu)選出適合的示蹤劑，以確保監(jiān)測的準(zhǔn)確性；(3)合理設(shè)計(jì)示蹤劑用量及注入?yún)?shù)，保證示蹤劑有效產(chǎn)出；(4)作業(yè)過程中防止儲(chǔ)層污染；(5)及時(shí)反饋見劑信息，以指導(dǎo)后續(xù)取樣井調(diào)整；(6)及時(shí)提交檢測及示蹤劑解釋報(bào)告。

2 目標(biāo)示蹤劑篩選

2.1 篩選原則

(1)示蹤劑在待注層的巖石和地層水中的含量極少；(2)化學(xué)穩(wěn)定，生物穩(wěn)定，不與待注層巖石及流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(3)待注層巖石對示蹤劑的吸附?。?4)分析方法簡單可靠，靈敏度高；(5)無毒、安全；(6)同時(shí)使用幾種示蹤劑，要求示蹤劑彼此無反應(yīng)，取樣分析時(shí)，彼此無干擾。

2.2 篩選試驗(yàn)

結(jié)合井組示蹤劑篩選原則，本次實(shí)驗(yàn)主要考察B05井組受益井的本底濃度，并開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，避免示蹤劑干擾，保證監(jiān)測結(jié)果的合理性及準(zhǔn)確性。

2.2.1 本底濃度測定

由于氟苯甲酸為人工合成物質(zhì)，其在各油田水樣中，均無本底(之前施工過除外)。符合示蹤劑篩選中要求本底濃度低的原則[1]。

2.2.2 地層配伍性實(shí)驗(yàn)

檢驗(yàn)PL19-3注入水與所選示蹤劑混合后是否產(chǎn)生沉淀或其他化學(xué)變化，以之前應(yīng)用過此類示蹤劑的油田實(shí)驗(yàn)結(jié)果為例，2-FBA，2,6-FBA，2,3,4,5-FBA三種示蹤劑與地層水配伍性良好，72 h后三種溶液依舊清澈透明。

2.3 篩選結(jié)論

參照實(shí)驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮B05井組所選示蹤劑及藥劑成本，確定PL19-3油田B05井組目標(biāo)示蹤劑為2-FBA，2,6-FBA，2,3,4,5-FBA。

3 示蹤劑工藝方案設(shè)計(jì)

3.1 工藝設(shè)計(jì)思路

(1)為保障措施成功率，用量設(shè)計(jì)時(shí)，采用最大稀釋體積法進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)考慮井網(wǎng)外及井筒內(nèi)的稀釋作用及吸附作用等；(2)注入示蹤劑過程中，保持注入井正常的注入速度和注入壓力；(3)為保障示蹤劑見劑，結(jié)合井距及注入量，合理設(shè)計(jì)示蹤劑段塞大??；(4)合理設(shè)計(jì)清洗段塞，防止作業(yè)過程中發(fā)生示蹤劑對非目標(biāo)層的污染；(5)結(jié)合各井的含水情況，設(shè)計(jì)示蹤劑取樣方案。

3.2 示蹤劑用量設(shè)計(jì)

3.2.1 用量設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算

示蹤劑用量設(shè)計(jì)，考慮井網(wǎng)外及井筒內(nèi)的稀釋作用及吸附作用，采用最大稀釋體積法進(jìn)行計(jì)算：

(1)保障系數(shù)μ。保障系數(shù)的選取主要考慮示蹤劑的有效產(chǎn)出、地層吸附、井筒內(nèi)及井網(wǎng)外稀釋作用等。

(2)最低檢測限MDL。微量物質(zhì)示蹤劑取本底濃度，氟苯甲酸示蹤劑取儀器最低檢測限。

2-FBA為0.4 μg/L，2,6-FBA為0.1 μg/L，2,3,4,5-FBA為0.05 μg/L。

(3)水體體積V

其中井距R、層厚h、孔隙度φ，取B05井各層位相對于各監(jiān)測井的平均值。示蹤劑施工期間地層平均含水飽和度Sw取70%。各層水體計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 各層水體計(jì)算結(jié)果

3.2.2 用量設(shè)計(jì)結(jié)果

保障系數(shù)μ=檢測校正系數(shù)100×井筒內(nèi)稀釋系數(shù)×井網(wǎng)外稀釋系數(shù)/吸附系數(shù)0.85。

(1)保證示蹤劑完全稀釋在水體中，仍為最低檢測濃度的100倍；(2)井網(wǎng)外稀釋系數(shù)=B05井組日產(chǎn)水量/日注水量；(3)根據(jù)B05井PLT測試結(jié)果，井筒內(nèi)稀釋系數(shù)=B05井注水量/各目標(biāo)層吸水量[2]；(4)考慮到示蹤劑在地層中存在吸附。示蹤劑用量設(shè)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 B05井示蹤劑用量設(shè)計(jì)結(jié)果

3.3 注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)

3.3.1 注入速度與壓力

為保證示蹤劑能夠準(zhǔn)確反映注水情況，其注入量盡量與注水速度保持一致，即B05井第三防砂段注入速度為11.7 m3/h，第四防砂段注入速度為3.7 m3/h，第六防砂段注入速度為2.9 m3/h。結(jié)合各井的注入壓力，控制示蹤劑注入壓力小于10 MPa。

3.3.2 注入時(shí)間

由于部分油井與注水井井距小于300 m，且含水率較高部分井大于80%，存在見劑較快的可能，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該類井組示蹤劑注入時(shí)間應(yīng)大于12 h。

3.3.3 注入段塞設(shè)計(jì)

向每個(gè)防砂層段擠入對應(yīng)的示蹤劑后，注入頂替水進(jìn)行段塞，通過清洗液(注入水)清洗配液罐、注劑流程，避免污染，注入量10 m3，速度與示蹤劑保持一致。

3.4 注入程序

(1) B05井停注水，鋼絲作業(yè)關(guān)閉第二、三、四、五防砂段對應(yīng)的配水器水嘴；(2)連接示蹤劑注入管線，試壓10 MPa×10 min，向第六防砂段注入示蹤劑2,6-FBA共35 m3，保證示蹤劑充分溶解，注入排量2.9 m3/h，注入時(shí)間12 h；(3)注入頂替水10 m3，工作液注入過程中檢測流量和壓力參數(shù)；(4)鋼絲作業(yè)對第四、第三防砂段依次換層，分別以3.7 m3/h排量注入示蹤劑2,3,4,5-FBA共44 m3至第四防砂段；11.7 m3/h排量注入示蹤劑2-FBA共140 m3至第三防砂段，注入時(shí)間均為12 h，后頂替段塞10 m3；(5)拆卸注劑管線，鋼絲作業(yè)打開各防砂段配水器水嘴，恢復(fù)原井注水狀態(tài)。

3.5 樣品采集及檢測

(1)投加示蹤劑前3天，每天測各監(jiān)測井的示蹤劑本底濃度一次；(2)開始注入示蹤劑溶液起一周內(nèi)，每天在各監(jiān)測油井取水樣兩次，進(jìn)行油水分離，將水樣標(biāo)注貯存后及時(shí)返回陸地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測；(3)一周后，降低取樣頻率，每天取樣一次，取樣瓶做好標(biāo)記；(4)若產(chǎn)出液現(xiàn)場脫水困難，將產(chǎn)出液標(biāo)注貯存后返回陸地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行脫水檢測；(5)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，繪制示蹤劑產(chǎn)出曲線。示蹤劑產(chǎn)出曲線上峰值回到本底濃度時(shí)，即可停止取樣檢測[3]；(7)此次監(jiān)測周期設(shè)計(jì)為4～5個(gè)月。

4 結(jié)語

(1)嚴(yán)格按照篩選原則，參考海上油田化學(xué)示蹤劑注入及檢測規(guī)范及水驅(qū)油田井間示蹤技術(shù)規(guī)范進(jìn)行篩選試驗(yàn)；(2)針對目標(biāo)井組示蹤劑監(jiān)測目的及整體工藝設(shè)計(jì)思路，搜集油藏?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行藥劑用量設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行注入速度、壓力、時(shí)間、段塞等參數(shù)設(shè)計(jì)；(3)根據(jù)測試要求，確定取樣頻率，進(jìn)行井口取樣，脫水過濾，進(jìn)行標(biāo)注儲(chǔ)存，通過平行樣檢測、備樣檢測、盲樣檢測等質(zhì)控手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測；(4)對于示蹤劑分層施工，需要保證管柱結(jié)構(gòu)各防砂段隔離且密封良好，以及鋼絲作業(yè)換層的準(zhǔn)確性。