示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用
微量元素示踪剂在压裂示踪监测中的运用
硝酸：ρ(HNO 3)=1.42 g/mL(优级纯)；盐酸：ρ(HCl)=1.19 g/mL(优级纯)；超纯水：电阻率≥18.2 MΩ·cm(25 ℃)；微量元素混合标准溶液：Y 、Sc 、La 、Ce 、Pr 、Nd 、Sm 、Eu 、Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、Lu 、Th ，浓度均为10 mg/kg(内含5%HNO 3)。
内标液：铑Rh ，浓度为100 μg/mL(内含5%HCl)；铼Re ，浓度为100 μg/mL(内含5%HNO 3)。
1.2 样品的采集在压裂井开井返排后，立即在压裂井的井口或排液管出口开始连续取样监测，跟据压裂体积量以及返排时间规划，制定合理的采样密度。
通常情况下的采样密度见表1所示。
表1 采样密度表监测前期 2 h 返排第0～2 d 监测中期 6 h 返排第3～5 d 监测后期 1 d 返排第6～90 d 监测末期2 d返排第91 d 之后1.3 样品的保存样品采集后，用适量的硝酸(浓硝酸与超纯水以1:1的比例配制而成)对样品进行酸化，将样品的酸度调节至pH<2。
1.4 样品的制备准确量取固定体积的样品放入微波消解罐中，同时加入4 mL 浓硝酸和1 mL 浓盐酸，设置消解温度和消解时间，待消解完冷却后，将消解液转移到100 mL 容量瓶，用超纯水定容，摇匀。
使用0.45 μm 滤膜过滤，收集中段滤液于测量管中待测。
1.5 标液的配制外标液：用称重法将微量元素混合标准溶液配制0、0.5、0 引言压裂裂缝的表征一直是致密油藏进行水平井压裂开发过程的关键问题。
在对致密油藏进行技术开发过程中，由于其存在孔隙度和渗透率都极低的特点，水平井钻井结合体积压裂的方式逐渐成为致密油藏开发的常用技术手段，在体积压裂后，对应压裂层会形成了一片复杂的压裂裂缝网络，这时通过一些技术手段对压裂措施效果的好坏以及生产动态进行准确预测就显得极其重要。
微量元素压裂示踪技术可定性与定量分析压裂液对地层的作用，通过监测各压裂层段返排液中示踪剂的浓度变化而间接获取压裂过程中各层段压裂液的返排率、各层段的产液贡献率以及对压裂措施效果进行评价，可以很好地解决这一工程难题。
多段压裂的化学示踪剂性能研究
18引言在非常规油气资源的开采中，对水平井进行多段压裂改造，才能够增大原油开采的经济产量。
但是水平井压裂后，处于不同时期的储层的基本情况未可知，则无法预估压裂液的返排情况。
因此，需要选择合适的方法，来进行压裂效果的评估，但是传统的评估方法，如井下微地震裂缝监测法等都具有局限性。
而采取化学示踪剂，则可以很好地解决此问题。
一、化学示踪剂技术原理水平井分段压裂中采用化学示踪剂的技术原理，是在各段的压裂液中加入化学示踪剂，然后在进行完工程压裂后，定时监测返排液中示踪剂的浓度。
压裂形成的缝隙的纹理和压裂段产生的压裂形态均存在在一定不同，这种不同会表现在示踪剂的起始浓度、持续时间等方面。
因此，通过检测返排液的不同类型示踪剂的浓度，对于判断水平井分段压裂过程中的油水运动规律、压裂形态等具有显著优势。
对于判断产油效率有十分重要的借鉴与参考意义。
二、常用示踪剂分类浅析油田采油当中，针对水平井分段压裂所应用的示踪剂，可以按照其具体成分的不同，分为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂以及非放射性的同位素示踪剂。
其中，尤以微量物质示踪剂最为典型，其具有无放射性、安全稳定等显著优势，且在用料上相对较少，对于投放的技术要求也不高。
因此，其在示踪剂研究与应用上具有广泛价值，且是当下研究分段压裂最为广泛的一种示踪剂。
但是由于压裂的分段段数逐渐增加，微量示踪剂在实际的应用中，也开始出现一定的局限性，这主要是由于微量示踪剂囿于稀土金属种类的影响。
而化学示踪剂则可以充分的弥补微量物质示踪剂在应用上的局限性。
其种类多样，包括无机盐、低分子量醇类等，且相较于微量物质示踪剂，其具有成熟的分析技术，检测的精度也十分高。
因此，利用化学示踪剂进行多段压裂的监测，具有充足的实践意义。
三、典型化学示踪剂性能分析1.SH-W型示踪剂SH-W型示踪剂是一种间的化学示踪剂。
其溶解性、稳定性以及静态吸附能力等，均能够满足于多段压裂示踪的要求。
在进行干扰试验时，将示踪剂以混合溶液的形式，，利用液相色谱法进行针对性检测，观察到其检测结果与配置结果的值相对接近，也可从侧面认为SH-W型示踪剂相互之间存在的干扰相对较小。
示踪剂在老油田开发后期注采调控中的应用
示踪剂在老油田开发后期注采调控中的应用摘要：经过几十年开发，老油田进入高含水开发后期，剩余油高度分散，低渗油藏因采出程度低成为老油田提质增效的主攻方向。
受储层物性、裂缝方向、井网井距、注采压差等因素影响，低渗油藏注采流线关系趋于复杂，面临含水上升快、水驱效果差的难题，凭借经验分析判断来实施调整效果变差。
应用示踪剂监测技术开展油藏精细描述，既能对前期注采关系认识进行验证，又能理顺井区剩余油分布特征。
该方法在A11单元局部井区应用效果较好，为低渗油藏复杂流线的准确评价及调整提供了有效指导。
关键词：剩余油分布；注采关系；示踪剂监测；流线调控油藏开发过程是一个对油藏不断认识、不断调整的过程。
如今老油田已进入高含水后期，单井产量持续降低，开发成本越来越高，效益开发难度增大。
经过几十年的注水开发，地层已达到较高的驱油效率，剩余油分布呈现“整体分散、局部富集”的特征，现有开发程度下，剩余油富集区隐蔽性更强，识别的难度越来越大，依托新技术开展剩余油分析变得很有必要。
本文以A11低渗透油藏为例，开展基于示踪剂监测的注采调控研究。
1 低渗透油藏存在问题分析低渗透油藏具有储层物性差、平面非均质强、天然能量弱、地层压力高的特点。
A11沙三油藏形成于深湖-半深湖浊流沉积，平均渗透率31.8*10-3μm2，渗透率级差21.6，压力系数1.57，是异常高压低渗透岩性油藏。
A11单元开发问题主要表现在以下三个方面：87%油井压裂投产，监测数据显示裂缝方向存在多变性；受沉积环境影响，储层物性不同，注采压差存在较大差异；受井况恶化影响，局部井区井网受损，注采井距差异较大。
多种因素交织在一起，最终导致平面水驱不均衡、注采难协调。
经过三十多年开发，单元综合含水71.3%，已进入含水上升期，目前含水上升速度高于理论曲线，采油速度降低，开发效果变差。
研究发现，低渗透油藏剩余油集中分布于油井间和非主流线上，但井间流线强弱难识别，给注采调整带来困难[1]。
【CN109931052A】利用示踪剂监测油井分层或分段压裂后的效果及产能情况的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910208811.3(22)申请日 2019.03.19(71)申请人 固安国勘石油技术有限公司地址 065599 河北省廊坊市固安县工业园区南区(72)发明人 杨忠民 里群 鲁明辉 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240代理人 韩建伟(51)Int.Cl.E21B 47/11(2012.01)E21B 43/26(2006.01)E21B 43/267(2006.01)(54)发明名称利用示踪剂监测油井分层或分段压裂后的效果及产能情况的方法(57)摘要本发明公开了一种利用示踪剂监测油井分层或分段压裂后的效果及产能情况的方法。
该方法包括油井分层或分段压裂中依次包括压裂液和压裂支撑剂的注入，压裂液包括前置液、携砂液和顶替液，压裂液加入顺序依次为前置液、携砂液、顶替液；在压裂时，水溶性示踪剂随前置液、携砂液均匀加入，且在顶替液注入前完成水溶性示踪剂的注入；油溶性示踪剂随压裂支撑剂一起注入；压裂完成后返排时分析返排液中各段示踪剂的产出情况，评价各段的压裂效果；其中，油溶性示踪剂为固体类油溶性示踪剂复合材料，每段使用的水溶性示踪剂和油溶性示踪剂均不同。
应用本发明，能够准确评价各段的压裂效果以及生产期间各段的产油情况，可以达到长期监测各段产油的情况。
权利要求书1页 说明书5页CN 109931052 A 2019.06.25C N 109931052A权 利 要 求 书1/1页CN 109931052 A1.一种利用示踪剂监测油井分层或分段压裂后的效果及产能情况的方法，其特征在于，油井分层或分段压裂中依次包括压裂液和压裂支撑剂的注入，其中，所述压裂液包括前置液、携砂液和顶替液，所述压裂液加入顺序依次为前置液、携砂液、顶替液；在压裂时，水溶性示踪剂随所述前置液、所述携砂液均匀加入，且在所述顶替液注入前完成所述水溶性示踪剂的注入；油溶性示踪剂随压裂支撑剂一起注入；压裂完成后返排时分析返排液中各段示踪剂的产出情况，评价各段的压裂效果；其中，所述油溶性示踪剂为固体类油溶性示踪剂复合材料，每段使用的水溶性示踪剂和油溶性示踪剂均不同。
井间示踪剂监测技术在三类薄差储层压裂改造中的应用
井号
A C D E F
Sm 0. 087 0. 010 0. 077 0. 093 0. 118
Pr 0. 073 0. 023 0. 013 0. 084 0. 016
Nd 0. 088 0. 083 0. 108 0. 041 0. 080
2 微量元素示踪剂选择
为了准确认识压裂后油水井连通情况及压裂 改造效果, 选取注水井 A 井进行跟踪, 其基本情 况如表 1 所示。 A 井全井射开砂岩厚度为 11. 4m, 有效厚度为 0. 8m, 注水压力为 11. 98MPa, 日配注
量为 50m3, 日实注量为 53m3。 注水井周围对应连 通采油井共 6 口, 其中 B 井因高含水关井, G 井 待作业, 其余 4 口采油井生产情况如表 2、 表 3 所示。
水平井压裂改造是油田增产的主要措施之 一[1] , 自油田开发进入 “ 十五” 以来, 压裂改造 的对象 日 趋 变 差, 对 压 裂 改 造 的 要 求 越 来 越 精 细[2] 。 三类薄差储层油层渗透率低、 连通效果差, 采用常规限流法压裂技术, 有 40% ~ 50%的储层得 不到改造, 影响了储层动用程度。 在压裂过程中, 在注水井注入不同种类示踪剂, 可以分析压裂后 连通采油井的示踪剂见剂情况, 准确认识油层连 通状况和压裂改造效果。 示踪剂监测技术于 1964 年由 Brigham 提出, 并在以后的矿场应用中和理论 上不断完善、 发展形成了数值法、 解析法、 半解 析法[3] , 其中, 数值法由于方法本身的处理方式 和示踪剂; 分析相矛盾而基本不再使用, 解析法 也由于不能处理多井干扰等复杂问题而较少使用; 而半解析法是目前一种很新的较为可靠的解释方 法, 同时可解释的参数范围不断扩大, 解释的精 度不断提高, 逐渐被实践所认可。
水平井分段改造示踪剂监测产量评价技术及应用
）
ｌ ４ ７ ４ ８ ６
实可行的水平井各段产量贡献率评价 ， 为致密油藏
水 平井勘 探开 发方案 优化 ， 产量 综合精 细挖 潜 ， 提 高 最 终采 收率提 供根 据 。
２ ２ １ 鹅 ９ ２ ４
『 、． １ ｖ １ Ｙ Ｏ Ｊ Ｔ ＿ ＿ Ｙ ｌ ｝ Ｔ Ｔ ＿ Ｊ Ｙ ２ Ｊ Ｔ ， Ｊ ３ Ｔ Ｙ ＿ Ｙ ４ ｝ Ｊ Ｔ
ｌ 技术原理及特性
１ ． １ 技术原 理
表 １ Ｙ Ｔ Ｊ 系 列 示踪 剂 激 发 波 长 （ Ｅ Ｘ） 与
发射波长（ Ｅ Ｍ） 数 据 表
指示剂 激发波长 型 号 （ ｎ ｍ）
Ｊ ． １ Ｊ ． ２ Ｊ － ３ Ｊ ． ４ Ｊ － ５ Ｊ － ６ Ｊ ． ７ Ｊ － ８
２ ０ １ ５年 ８月
油
气
井
测
试
第 ２ ４卷
第 ４期
水 平井 分 段 改 造示 踪 剂 监测 产量 评 价 技术 及 应 用
金 成 志
（ 大庆油 田有限责任公 司 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ２ ）
摘要
针对致 密砂岩油水平井分段 多簇大规模压裂改造后各段产量 评价的难题 ， 开展 了示踪剂化学 、 光学和
油
气
井
测 试
２ ０ １ ５ 年 ８ 月
小， 加 权 系数可 以做适 当调整 。
２ ． ２ 应 用实例
其 中
Ｒ１ ＋Ｒ２ ＋Ｒ ３ ＝１
式 中： Ｒ 。 ——地层电阻率 ；
Ｒ 、 Ｒ： 、 Ｒ —— 加权 系数 。
根据 双水 图版法 建立 的模 型 ， 对区内 ３ １口井 的 含水 饱 和度 和束 缚水 饱 和度 进行 了计 算 ， 对 比测试 结论 ， 符合 率在 ９ ０ ％以上 （ 见表 ２ ） 。
水平井分段压裂效果评价方法及应用
水平井分段压裂效果评价方法及应用【摘要】随着水力压裂技术在低渗透油气藏的应用越来越来广泛，压裂效果的评价开始越来越受到重视，评价结果的准确性是裂缝参数的优化、压裂后产能预测的重要保障，进而降低压裂成本和提高油气采收率。
传统评价方法主要有层次分析、模糊综合评价以及灰色关联分析等，本文首先通过反映像相关性分析与因子分析确定压裂效果评价因子，采用偏好系数将层次分析确定的主观指标权重与相似权法确定的客观权重结合，通过建立单指标未确知测度函数作为因子的隶属度函数，最后结合模糊综合评价对苏里格气田的单井压裂效果进行综合评价，结果经过分析证明了该评价模型的可靠性。
评价的结果可以验证或修正水力压裂中使用的模型，从而达到合理高效开发油气田的目的。
【关键词】压裂效果评价模糊综合评价因子分析层次分析相似权法反映像相关性分析如今随着油气田开发周期的延长并且低渗透油气藏越来越多，水力压裂技术在现场的应用越来越广泛，压裂技术由单一的增产手段早已发展成了一门与油气田勘探、储层保护与改造、采油工程等相结合的综合技术与工艺，在整个开发中占据着极其重要的地位。
而压裂效果评价的成功是压裂成功率、优化裂缝参数、预测压裂后油气田产能的保障[1]。
目前国内低渗透、超低渗透油气藏的开发完全依赖于水力压裂技术的实施，其必要性与重要性使人们在压裂技术的研究中进行了大量的工作，而压裂效果的评价对于发展压裂技术有着极其重要的作用。
由于压裂效果评价的准确性直接关系到油田后期生产措施的调整，因此有必要建立一套有效的压裂效果综合评价的方法[2-3]。
目前综合评价的方法有很多，主要分为主观评价与客观评价两类，例如层次分析法、模糊综合评价法，相似权法，熵信息权构法、灰色系统法，但这些方法都存在一定的局限性，以层次分析和模糊综合评价为代表的主观评价法过于主观，需要依靠专家打分确定权重，难以实现精度的要求[4]；而以相似权法、熵信息权构为代表的客观评价法则没有考虑到指标之间的主观差异，缺乏一定的灵活性[5]。
井间示踪剂监测技术应用效果分析
井间示踪剂监测技术应用效果分析摘要：本文利用井间示踪剂井间监测技术，通过对孤东油田七区西54-61层两个井组井进行示踪剂解释，确定了油水井的动态连通关系、注入水的去向、注入水前缘推进速度，及注聚后储层孔隙结构和物理参数发生的变化情况，并将监测结果应用于开发方案调整，取得了较好的增油效果。
关键词：孤东油田井间示踪剂技术应用效果分析1 井间监测技术简介示踪剂是指那些能随注入流体一起流动，指示流体在多孔介质中的存在、流动方向和渗流速度的物质。
井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞，然后从周围生产井中监测其产出情况，通过绘制分析示踪剂产出曲线，可以判断油藏在平面和纵向上的非均质、高渗透层或大孔道情况，为油田后期的综合治理提供依据。
监测过程中选择适当的示踪剂非常重要。
通常有以下要求：①本底低，分析灵敏度高；②足够的化学、生物及热稳定性，并与被跟踪的流体特性相似，配伍性好；③在地层中滞留量少；④与地层矿物不发生反应；⑤货源广，价廉，无毒、副作用，对测井无影响，安全环保。
因荧光类物质具有稳定性好、灵敏度高和检测限极低的优点，故本次采用荧光类物质BY-1，BY-2示踪剂，进行井间示踪剂检测，并采用半解析方法进行定性分析。
2 井间监测技术的现场应用2.1 示踪剂的注入与监测按工艺设计要求，实施示踪剂注入：于2007年11月2日分别在孤东油田七区西54-61层7-34-155井加入BY-1示踪剂8kg，7-38-155井加入BY-2示踪剂12kg，以泵站注入压力注入。
样品分析工作在实验室完成，BY-1、BY-2使用CRT-970荧光光谱分析仪进行分析检测。
从2007年11月2日注入示踪剂，开始取样后监测至2007年12月23日，历时52天，在每个注水井组对应的油井监测到了示踪剂产出，监测期间对15口油井，实取样1141个、分析样品1141个。
2.2 示踪剂产出情况跟踪34-155井组情况：该井组10口油井监测到示踪剂（BY-1）明显的响应。
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Abstract: It is not easy to test and calculate produced liquid of segments of horizontal wells upon segmented volume fracturing. Optimization research is conducted on tracer testing technology through analysis of the principles of measurement by tracer method, and the measuring method of using tracer to evaluate contribution rate of produced liquid of segments of horizontal wells is developed. The method is applied to testing for Shutan well 2x under tight oil volume fracturing in Shulu Depression, and 7 different types of tracers are selected and injected to 7 fracturing layers. 246 samples are obtained at different times through analysis, and contribution rate of produced liquid of 7 layers are obtained, providing a new method for optimization design and productivity evaluation under volume fracturing.
ZHAO Zhengjia1, GU Yujie2, CAI Bo3, ZHAO Anjun4, WANG Bin4, WU Hao4
（1. Gas Storage Division of Huabei Oilfield Company, CNPC, Renqiu 062252, China; 2. Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Huabei Oilfield Company, CNPC, Renqiu 062252, China;
Vol. 37 No. 4 July 2015
文章编号：1000 – 7393（2015）04 – 0092 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2015.04.024
示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用
赵政嘉 1 顾玉洁 2 才 博 3 赵安军 4 王 彬 4 吴 昊 4
（1. 中国石油华北油田公司储气库事业部，河北任丘 062252；2. 中国石油华北油田公司勘探开发研究院，河北任丘 062252； 3. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊 065007；4. 中国石油华北油田公司，河北任丘 062552）
在分段压裂过程中选择特征各异的液体示踪剂与措施液一同泵入地层返排过程中示踪剂被地层流体携带至地面通过对产出流体中所含示踪剂进行分类化验分析和计算得到各层段体积改造后的产液贡献率并以此对井筒流体通道畅通情况进行分析判断为体积压裂试采效果评价提供帮助
第 37 卷 第 4 期 2015 年 7 月
石油钻采工艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY
Key words: tight oil; volume fracturing; productivity evaluation; tracer; Shutan well 2x
如何评价水平井体积压裂效果和裂缝形态，已 成为一项重要的工程问题［1］。评价多产层分层产出 情况通常采用多参数（磁定位、自然伽马、温度、压 力、失水、密度、流量）生产测井组合仪测井方法［2-4］。 对于致密油藏水平井，采用分段体积改造后各层段 产出情况无法用上述方法进行准确评价。目前普遍
引用格式：赵政嘉，顾玉洁，才博，等 . 示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用［J］. 石油钻采工艺，2015，37（4）： 92-95.
摘要：水平井分段体积压裂后各段产液贡献不易测试和计算。通过分析示踪剂法测量的原理，进行了示踪剂测试技术优 化研究，形成了利用示踪剂评价水平井分段产液贡献率的测量方法。应用该方法在束鹿凹陷致密油体积压裂井束探 2x 井进行 了测试，优选了 7 种不同示踪剂分别注入 7 个压裂层段，通过分析在不同时间取得的 246 个样品，得到了 7 个层段的产液贡献率， 为体积压裂优化设计和产能评价提供了新的方法。
3. Langfang Branch of Research Institute of Petroleum Exploration and Development, CNPC, Langfanfield Company, CNPC, Renqiu 062552, China）
采用裂缝监测等手段，如地面和地下结合的微地震 监测方法，但该方法存在信噪比低、费用高、可信性 差的缺点［5］。同位素示踪技术是解决这一工程难题 的有效方法［6-8］，但将伽马放射性同位素标记后的示 踪剂存在一定的放射性，对工程人员存在一定的伤 害。为解决上述问题，利用不同液体中示踪剂光强
基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技重大专项“致密油气提高单井产量配套技术研究与应用”（编号：2014E-35-08-02）。 作者简介：赵政嘉，1986 年生。2009 年毕业于长江大学石油地质勘探专业，现主要从事油气田及储气库地质气藏研究工作，工程师。电话：
关键词：致密油；体积压裂；产能评价；示踪剂；束探 2x 井
中图分类号：TE357.1 文献标识码：A
Application of tracer in productivity evaluation for horizontal wells under segmented volume fracturing