一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，主要包含以下四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是確定油劑及水劑的種類；二是估算各段油劑及水劑的用量；三是明確水平井各段油劑及水劑的注入方式；四是在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣及分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率，該方法解決了以往示蹤劑監(jiān)測技術(shù)中地層吸附、細菌蠶食、放射性污染、發(fā)生特殊作業(yè)時，示蹤材料已消耗殆盡、只能評價產(chǎn)液貢獻的問題。
【專利說明】
一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀50年代開始，石油工業(yè)就開始在油藏評價、剖面測試、調(diào)剖分析及評價中引入示蹤劑技術(shù)，主要是用于監(jiān)測注采井間的連通關(guān)系及注入流體在地層中的波及情況。
[0003]示蹤監(jiān)測技術(shù)目前也用于監(jiān)測壓裂效果方面，存在很多問題如:地層吸附及細菌蠶食;放射性污染;現(xiàn)場發(fā)生特殊作業(yè)時消耗時間較長，示蹤材料已消耗殆盡，導(dǎo)致無法完成測試或者測試結(jié)果出現(xiàn)較大誤差;最重要的一點是目前技術(shù)只能評價產(chǎn)液貢獻，無法區(qū)分油或者水的產(chǎn)出貢獻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服體積壓裂水平井產(chǎn)液剖面測試過程中存在的問題，發(fā)明了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，準確測量壓裂水平井的各段油水貢獻率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0006]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0007]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0008]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0009]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0010]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0011 ]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0012]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0013]所述油劑屬于氯代環(huán)烷烴或溴代環(huán)烷烴。
[0014]所述水劑屬于氟代芳香族化合物或氯代芳香族化合物。
[0015]所述步驟2)中油劑用量的計算公式為:
[0016]Q。彡1XMDLXLfXWfXHfX Φ XS0
[0017]式中:Q?！蛣┯昧?，單位為kg;
[0018]MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱
[0019]Lf一一裂縫帶長，單位為m
[0020]Wf——裂縫帶寬，單位為m[0021 ]Hf——裂縫高度，單位為m
[0022]φ 儲層孔隙度，單位為m
[0023]S0一一含油飽和度，單位為％
[0024]所述步驟2)中水劑用量的計算公式為:
[0025]Qw^lOXMDLXLfXfffXHfX Φ XSw
[0026]式中:QW——油劑用量，單位為kg;
[0027]MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱
[0028]Lf--裂縫帶長，單位為m
[0029]Wf——裂縫帶寬，單位為m
[0030]Hf——裂縫高度，單位為m
[0031]φ 儲層孔隙度，單位為m
[0032]Sw一一含油飽和度，單位為％
[0033]所述步驟4)中水劑注入時間為2-3小時。
[0034]所述步驟5)中油劑注入時間為7-10分鐘。
[0035]所述步驟7)中取樣為每12小時對井口產(chǎn)出液進行一次取樣，且連續(xù)取樣30天。
[0036]所述步驟7)中所述分析化驗時采用氣相色譜儀和質(zhì)譜儀進行。
[0037]本發(fā)明的有益效果:
[0038](I)本發(fā)明的這種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法有效的解決了以往示蹤劑監(jiān)測技術(shù)中地層吸附、細菌蠶食、放射性污染、發(fā)生特殊作業(yè)時，示蹤材料已消耗殆盡、只能評價產(chǎn)液貢獻的問題。該方法現(xiàn)場試驗取得了顯著的效果，給出了鄂爾多斯盆地長致密油水平井體積壓裂各段油水的產(chǎn)出貢獻率，可有效指導(dǎo)體積壓裂優(yōu)化設(shè)
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[0039](2)本發(fā)明的這種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法采用的油劑屬于氯代環(huán)烷烴或溴代環(huán)烷烴，水劑屬于氟代芳香族化合物或氯代芳香族化合物，在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析時均能測出。
[0040](3)本發(fā)明的這種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法通過設(shè)置油劑注入時間為7-10分鐘，水劑注入時間為2-3小時，減少油劑和水劑在注入過程中的損失，使其在壓裂過程中充分發(fā)揮效果
[0041](4)本發(fā)明的這種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法采用氣相色譜儀和質(zhì)譜儀進行分析化驗保證了測試結(jié)果的準確性。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0043]實施例1:
[0044]為了克服體積壓裂水平井產(chǎn)液剖面測試過程中存在的問題，本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0045]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0046]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0047]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0048]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0049]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0050]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0051]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0052]本發(fā)明的這種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法有效的解決了以往示蹤劑監(jiān)測技術(shù)中地層吸附、細菌蠶食、放射性污染、發(fā)生特殊作業(yè)時，示蹤材料已消耗殆盡、只能評價產(chǎn)液貢獻的問題。該方法現(xiàn)場試驗取得了顯著的效果，給出了鄂爾多斯盆地長致密油水平井體積壓裂各段油水的產(chǎn)出貢獻率，可有效指導(dǎo)體積壓裂優(yōu)化設(shè)
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[0053]實施例2:
[0054]在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0055]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0056]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0057]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0058]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0059]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0060]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0061]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0062]進一步的，所述油劑屬于氯代環(huán)烷烴或溴代環(huán)烷烴，油劑是根據(jù)每一段水平井在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來特性而選取的對應(yīng)條件的鹵化環(huán)烷烴;所述水劑屬于氟代芳香族化合物或氯代芳香族化合物，水劑是根據(jù)每一段水平井在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來特性而選取的對應(yīng)條件的芳香族化合物，在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析時，均能測出油劑和水劑。
[0063]實施例3:
[0064]在實施例2的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0065]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0066]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0067]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0068]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0069]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0070]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0071]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0072]所述步驟2)中油劑用量的計算公式為:
[0073]Qo^lOXMDLXLfXfffXHfX Φ XS0
[0074]式中:Q?！蛣┯昧浚瑔挝粸閗g;
[0075]MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱
[0076]Lf--裂縫帶長，單位為m
[0077]Wf——裂縫帶寬，單位為m
[0078]Hf——裂縫高度，單位為m
[0079]φ 儲層孔隙度，單位為m
[0080]S0——含油飽和度，單位為％
[0081]所述步驟2)中水劑用量的計算公式為:
[0082]Qw^lOXMDLXLfXfffXHfX Φ XSw
[0083]式中:Qw--油劑用量，單位為kg;
[0084]MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱
[0085]Lf——裂縫帶長，單位為m
[0086]Wf——裂縫帶寬，單位為m
[0087]Hf——裂縫高度，單位為m
[0088]φ 儲層孔隙度，單位為m
[0089]Sw一一含油飽和度，單位為％
[0090]實施例4:
[0091]在實施例3的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0092]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0093]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0094]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0095]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0096]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0097]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0098]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0099]進一步的，為了減少油劑和水劑在注入過程中的損失及其在壓裂過程中充分發(fā)揮效果，所述步驟4)中水劑注入時間為2-3小時。所述步驟5)中油劑注入時間為7-10分鐘。油劑與攜砂液同時注入，且在攜砂液注入初期7-10分鐘內(nèi)全部加完，水劑則在壓裂初期加入前置液時開始同步注入，壓裂液加入過程中2-3小時一直注入水劑，直到頂替液開始注入前，水劑注入完畢。
[0100]實施例5:
[0101]在實施例4的基礎(chǔ)上，本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，包括以下步驟:
[0102]步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性；
[0103]步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量；
[0104]步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；
[0105]步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢；
[0106]步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端；
[0107]步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0108]步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。
[0109]進一步的，為了保證測試結(jié)果的準確性，所述步驟7)中取樣為每12小時對井口產(chǎn)出液進行一次取樣，且連續(xù)取樣30天。所述步驟7)中所述分析化驗時采用氣相色譜儀和質(zhì)譜儀進行。
[0110]實施例6:
[0111]本實施例提供了一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，針對An83井區(qū)APl 34井，設(shè)計3段。
[0112]包括如下步驟:
[0113](I)水平井需要測試的段數(shù)為3段、油層的溫度為74.6°C、地層壓力為18.5MPa，確定滿足需要的示蹤劑為3種油劑和3種水劑，油劑為氯代環(huán)己烷、氯代環(huán)庚烷、溴代環(huán)庚烷，水劑為對三氟甲基苯甲酸鈉、4-氯苯甲酸鈉、2-氯苯甲酸鈉；
[0114](2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)(施工排量6m3/min，單段入地液量550?600m3)、單段產(chǎn)能(小于10m3/d)、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度(5ppb)，按照示蹤劑總稀釋模型估算單段油劑(3.0?3.5kg)，水劑(3?7L);
[0115](3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑；加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢;加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端;每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑；
[0116](4)取樣化驗分析結(jié)果表明，第1、3段為主力產(chǎn)油段，產(chǎn)油貢獻率分別38%和41%，第2段貢獻率較低僅為21 % ;第1、3段產(chǎn)水貢獻率分別為37 %和43 %，第2段貢獻率僅為20%。
[0117]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I)根據(jù)水平井需要測試的段數(shù)選擇不同的示蹤劑，每一段選取一種示蹤劑，每種示蹤劑均包括一種油劑及一種水劑，且所選的示蹤劑在油層溫度及地層壓力下能夠保持原來的特性； 步驟2)根據(jù)壓裂施工參數(shù)、水平井動用油藏體積、單段產(chǎn)能、有效示蹤物質(zhì)的最低檢測濃度確定各段油劑及水劑的用量； 步驟3)開始進行壓裂，壓裂液順序為前置液—攜砂液—頂替液，從壓裂車低壓端注入各段的油劑和水劑； 步驟4)加入前置液時開始同步注入水劑，當頂替液開始注入前，水劑注入完畢； 步驟5)加入攜砂液時開始注入油劑，攜砂液注入初期內(nèi)全部加完油劑，使油劑隨攜砂液進入裂縫遠端； 步驟6)每段示蹤劑注入完畢后，清洗注入栗及管線的剩余示蹤劑； 步驟7)在壓裂液返排及生產(chǎn)過程中取樣分析化驗，確定每段油劑及水劑中的有效示蹤物質(zhì)采出濃度，計算各段產(chǎn)油產(chǎn)水貢獻率。2.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述油劑屬于氯代環(huán)烷烴或溴代環(huán)烷烴。3.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述水劑屬于氟代芳香族化合物或氯代芳香族化合物。4.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟2)中油劑用量的計算公式為: Qo^lOXMDLXLfXfffXHfX Φ XS0 式中:Q?！蛣┯昧?，單位為kg; MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱 Lf一一裂縫帶長，單位為m Wf一一裂縫帶寬，單位為m Hf一一裂縫高度，單位為m Φ 儲層孔隙度，單位為m S0 含油飽和度，單位為％。5.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟2)中水劑用量的計算公式為: Qw^lOXMDLXLfXfffXHfX Φ XSw 式中:Qw——油劑用量，單位為kg; MDL一一分析儀器最小檢測極限，無量綱 Lf一一裂縫帶長，單位為m Wf一一裂縫帶寬，單位為m Hf一一裂縫高度，單位為m Φ 儲層孔隙度，單位為m Sw 含油飽和度，單位為％。6.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟4)中水劑注入時間為2-3小時。7.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟5)中油劑注入時間為7-10分鐘。8.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟7)中取樣為每12小時對井口產(chǎn)出液進行一次取樣，且連續(xù)取樣30天。9.如權(quán)利要求1所述的一種利用化學(xué)示蹤劑測試體積壓裂水平井各段油水貢獻的方法，其特征在于:所述步驟7)中所述分析化驗時采用氣相色譜儀和質(zhì)譜儀進行。
【文檔編號】E21B47/11GK106014389SQ201610263940
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】張彥軍, 趙振峰, 李憲文, 張礦生, 唐梅榮, 王文雄, 李志文, 江智強, 山樹民, 楊曉剛, 閆永萍, 呂昌盛
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司