多级化学示踪技术在鄂尔多斯盆地YM区块的应用

薛向春

油气田开发

多级化学示踪技术在鄂尔多斯盆地YM区块的应用

薛向春

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

在分析试验区地质特征与水驱开发规律的基础上，依据多级示踪技术原理，将多向时域示踪技术与聚合物凝胶深部整体调控技术相结合，在YM注水区的水窜水淹重灾区针对性地选取并开展了多级化学示踪先导性的矿场试验。本文结果可为聚合物凝胶调驱技术在鄂尔多斯盆地裂缝性特低渗油藏的推广应用保驾护航，同时对于裂缝性特低渗油藏后续的开发调整提供理论基础，对该类油藏的可持续发展具有重要的指导意义。

多级；化学示踪；裂缝性特低渗油藏；矿场应用

注水是裂缝性特低渗油藏有效开发的必由之路[1]，随着注水开发进入中后期，由于裂缝性特低渗油藏储层基质渗透率低，天然裂缝发育且注水过程中裂缝易张启，井间极易形成复杂裂缝系统，致使油水井间水驱窜流严重，注水开发效率低下[2-4]。理论与实践证明，聚合物凝胶多段塞逐级调驱技术是裂缝性特低渗油藏水窜水淹治理的有效手段[5,6]。多段塞逐级调驱过程中调驱剂在储层中的波及范围以及对应的地层参数会随时间发生变化，为保证聚合物弱凝胶多段塞逐级调驱治理效果，就需要对注水井组间的窜流及调驱剂波及情况进行实时动态监测[7]。井间示踪技术经过长时间的研究及应用总结，已经由定性分析发展到了定量解释阶段，已经形成了一套完成的理论体系，且已得到了矿场实践检验的认可[8]。目前广泛应用于注采井组的井间化学示踪技术已经成为井间动态响应监测的一项重要手段，该方法用于确定油水井间产层的连通性、高渗通道和非均质性等[9,10]。

本文以鄂尔多斯盆地YM区块为研究背景，以井间化学示踪基本原理为基础，通过对YM区块地质特征及注水开发特征进行分析，选取了3个井组进行聚合物凝胶调驱过程的多级化学示踪动态监测，并对其检测效果进行分析，总结矿场经验。本文成果可为聚合物凝胶调驱技术在鄂尔多斯盆地裂缝性特低渗油藏的推广应用保驾护航，同时可为该类油藏后续开发的调整提供理论基础。

1 井间多级示踪机理

1.1 示踪剂筛选评价原则

传统示踪剂的筛选评价包括目标区块的油藏特征、油田水及注入水水质特征、示踪剂物化性质以及环保和经济等因素。对于多级示踪剂的筛选，除了考虑上述因素之外，还应该着重考虑的是各级次之间示踪剂的区分，应该有效避免各级次之间示踪剂监测的相互干扰。同时为适应各类油藏条件，多级示踪剂还需要进行耐热性、抗盐性以及与储层配伍性的评价，除此之外要进行地层和聚合物凝胶对示踪剂的吸附性评价。选取示踪剂主要指标为：地层及聚合物凝胶吸附少、各级之间最大吸光波长差距大。

1.2 多级示踪剂用量计算方法

根据裂缝性特低渗油藏水窜水淹特点，示踪剂主要跟随注入水沿流动阻力小的裂缝通道流动。由此，本文以Brigham-Smith水驱模式为理论基础[11]，改进了五点法井网对应的化学示踪剂用量计算公式，并考虑的各级示踪剂的相互作用，得到了适合于YM区块的多级井间化学示踪剂用量计算方法：

式中：—油井井距，m；

0—原油体积系数，f；

—密度，g/cm3；

2 YM区块地质及注水开发特征分析

2.1 地质特征

2.1.1 构造特征

YM研究区处于鄂尔多斯盆地以北陕北斜坡带的中间位置，构造特征都是平缓并向西倾斜的单斜构造，构造结构无变化，倾斜度小于 1°，1 000 m 坡降大约 7～10 m。局部存在通过差异压实作用造成的低幅度的鼻状隆起构造。

2.1.2 沉积特征

YM区内长2层的油藏类型基本都是构造-岩性油藏，有非常良好的地下储集层，进而控制着油层的分布。从沉积微相分析，研究区长2期河流作用进一步强化，研究区几乎完全处于河道之中，发育分流河道和天然堤两种微相，分流河道中砂体厚度大的地方为河道砂坝。河道总体宽约1~2.5 km，砂体厚度范围分布于 23.5~46.9 m 区间范围内，表现为条带状分布并且展布方向为接近北东向，垂向叠加的河道砂体和平面拼接的复合砂体，在区域内都存在很广泛，且物性非常好。

2.1.3 裂缝发育特征

通过对研究区长2油层岩心观察研究，发现长2储层的天然裂缝并不十分发育，仅在平行层理与交错层理间存在较发育的机械裂缝。同时由于该区块注水井多为转注井，分析认为天然层理机械裂缝与人工裂缝构成的复杂窜流通道体系，是导致研究区水窜水淹严重的主要原因，监测显示水驱的优势方向北东30°、北东137°、北东206°是注入水的主力方向。

2.2 区块注水开发特征

YM区2002年 8月开始投产，于2007年12月开始注水开发，到 2010年12月实现了全面注水。2014 年7月该区块进行井网改造，目前井网已经改造完成，采用不规则反五点注水方式，井网改造后，YM研究工区现有注水井29口，油井69口；目前已有9口油井处于关井状态，特高含水井与关停井占该区块的 46.4%以上，严重影响这井组注水开发的整体效益。

3 示踪结果分析

本次作业选取了2162-2、2200-5两个分布均匀、具有代表性、互不干扰的注水井组进行多级化学示踪。

3.1 2162-2井组示踪监测结果分析

聚合物凝胶调驱过程中对2162-2井进行多级示踪注入及监测，利用产出曲线解释软件对监测结果进行数值分析，得到井组调控前后示踪剂波及平面图，见图1。

由调控前的流线分布可明显看出，该注采井组的流线的密集程度、范围不一，该井组在措施前存在强弱不一的窜流通道。整体看，该井组主窜流通道主要是北东东方向，同时在西北北方向也存在相对较强的窜流通道。由调控前后的流线分布可明显看出，随调控的进行，注入水的波及面积明显增大，平面非均质性明显改善，注入水利用率明显增强，受效井见效显著，达到了调控增油降水的目的。

图1 2162-2井组调控前（左）后（右）示踪剂波及平面

3.2 2200-5井组示踪监测结果分析

聚合物凝胶调驱过程中对2200-5井进行多级示踪注入及监测，利用产出曲线解释软件对监测结果进行数值分析，得到图2。该注采井组的流线的密集程度、范围不一，该井组在措施前存在强弱不一的窜流通道。整体看该井组主窜流通道主要是西北北方向，同时在南西西方向也存在相对较强的窜流通道。

随着调驱作业的进行，多级化学示踪监测结果显示，2200-5井组水驱波及逐渐趋于均匀，水驱开发效果得到改善。

图2 2200-5井组调控过程示踪剂波及平面图

4 结束语

（1）依据裂缝性特低渗透油藏水窜水淹特征，结合多级井间化学示踪计算方法，优化了多级化学示踪剂筛选原则和用量计算公式，并在矿场得到成功运用。

（2）通过对比分析示踪剂对裂缝的监测结果，该区块大多窜流通道的方向沿着北东东—南西西方向，这方面大体与地质的认识相一致；但是研究区局部的层理裂缝不具有方向性。

（3）聚合物凝胶调驱技术在多级化学示踪技术的配合下取得了很好的水窜水淹治理效果。本次研究应用为该技术在该类油藏的推广应用提供了宝贵的现场经验。

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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

国家自然科学基金项目，项目号：51804256。

2019-12-11

薛向春（1973-），男，高级工程师，陕西省延安市人，研究方向：油气田开发技术工作。

TE33+1

A

1004-0935（2020）03-0255-03