井间示踪技术综述

常用井间示踪剂
非放射性及稳定同位素示踪剂（80－90年代技术） 非放射性及稳定同位素示踪剂（80－90年代技术） 年代技术
非放射性同位素，它是把一定化学形态的物质标记上非放 射性同位素作为示踪剂，从采出井中采出后，经过一定处 理送入原子反应堆照射，变成放射性核素来进行测量，这 样做即利用了放射性探测灵敏度高的优点，在现场又不出 现任何放射性物质。这种分析测定方法称为“中子活化分 析”。这种示踪剂及分析方法目前只有几个同位素所拥有， 最低检出限ppb级（10-9）。
水示踪剂:与水扩 1． 散、运动状态同步。
井
2．油示踪剂：与油 各种性态同步。 3． 气体示踪剂:与气 体各种性态同步。
2．油示踪剂：OT11、 OT12、 3、 4、 5 OT1 OT1 OT1 等
2．染料：胭脂红、曙红 Y、溴 酚红、蒽醌二磺酸盐、柠檬黄 等。特点：分光光度法检测、 地层吸附量大、用量大、作业 泵入、分析干扰多、不稳定、 超过 5 天失效。 卤代烃:一氟三氯甲烷、 三氯 3． 乙烯、二溴丙烷、六氟苯等。 特点气相色谱法检出(ppm 级)， 多用作水和油水分配示踪剂。 用量大，作业泵入、其组份的 有机氯和硫对原油后加工有影 响。
Байду номын сангаас
常用井间示踪剂
放射性同位素示踪剂（70年代成熟技术） 放射性同位素示踪剂（70年代成熟技术） 年代成熟技术
含氚化合物 如氚化氢（3HH）、氚水（3H2O）、氚化丁醇（3HC4H8OH）、 氚化庚烷（3HC7H15）等，可作水示踪剂、油示踪剂、气体示 踪剂或油水分配示踪剂。这类示踪剂易检出，用量少（只用 几百毫升或公斤级），只放出β射线，易防护，不影响自然 γ测井，而且价格便宜，因此，很有应用前景。但这类示踪 剂要由专门部门投放和检测，受各国环境允许量的限制，最 低检出限ppb级（10-9）
微量物质示踪剂（90年代新技术） 微量物质示踪剂（90年代新技术） 年代新技术
微量物质示踪剂具有非放射性同位素示踪剂的优点，又具 有自己的技术特色，主要包括： 稳定无高温转化（可耐-100℃～1500℃高低温） 克服了放射性可能存在的安全和环境隐患 井口统加或者分层投加、取样方便，无需专业人员参与 用量少，经济上可行 可选数量较多，可以满足同时分层投加和测样要求 测量分辨率更高，可以更为精细的捕捉油藏信息
井间示踪一般性目的
井间示踪测试的常规目的主要分为两类： 一是对应井间测试层段动静态连通特征的测定：包括井 间连通与否、高渗通道参数及类型确定、井间受效状况、 注水利用率分析等； 二是高渗通道剩余油饱和度的测定及辅助其它部位剩余 油饱和度的确定。 特殊测试，包括断层监测、裂缝监测、汽窜监测、气窜监 测等。
元素 Zn Ga Ge As Se Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb
检出限 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-11 -11 -11 -10 -10 -13 -13 -12 -13 -14 -12 -13 -13 -13 -12 -12 -12 -12 -12 -12
井间示踪地位
几乎是唯一可以定量研究井间特征的动态监测方 法 鉴于目前该技术在油田二次、三次开发中的重要 角色，正逐步成为油藏工程研究不可或缺的手段， 应作为油藏工程师的一项基本功
井间示踪 指加入与被示踪流体性态同步的物质（专 用示踪剂或者其它驱替流体），监测平面、 纵向、层内对应井间的渗流状况和油层物 理特征，从井间监测和油藏、地质的角度 完成井间参数分析与解释。
井间示踪基本功能
认识、描述井间、油藏状况（油描） 评价、分析井间、油藏状况（动态） 对比、评价针对性措施及调整适用性 辅助措施参数设计及确定调整方向
示踪测试成果
▶
直接解释成果包括：
▶
平面、纵向、层内高渗条带、大孔道、裂缝的分布情况和 井间断层以及井周围水泥环、隔层封闭情况 对应井间注采受效情况、程度和能量补充的方向 注入能量的利用率、波及特征、驱替特征 指导措施设计和评价措施适用性 井间流场分布特征，确定水源及方向、速度 确定平均剩余油（残余油）饱和度【理想情况下】等
常用井间示踪剂
化学示踪剂（50年代成熟技术） 化学示踪剂（50年代成熟技术） 年代成熟技术
卤代烃 一氟三氯甲烷、三氯乙烯等，有机氯对原油后期加工有影 响，气相色谱检测法(最低检出限ppm级)，加入同无机盐， 有环境问题 醇类 甲醇、乙醇、正丁醇等，加入同无机盐，气相色谱检测法 分析，生物稳定性差。
井间监测技术
地球化学的水指纹技术：在沉积环境存在差距的古地 质条件下，从水相指示性物质含量相似性的角度，进行 储层对比 井间试井技术：在相对高渗储层及裂缝型储层、驱替 液与被驱替液压力波传播特征差距较大的过程中，定性、 半定量了解井间连通状况和驱替状况 井间微地震技术：在易于产生微裂缝张开的注水过程 中，定性的了解部分注水突进方向
油田井间示踪技术
（原理、监测和解释技术概况） 原理、监测和解释技术概况）
提
★井间监测技术 ★井间示踪地位 ★井间示踪 ★井间示踪原理 ★常规示踪剂选择标准 ★示踪用剂一般分类 ★井间示踪历史 ★井间示踪一般性目的 ★井间示踪基本功能 ★示踪测试成果 ★井间示踪流程 ★井间示踪后续工作 ★井间示踪技术关键 ★常用井间示踪剂 ★微量物质示踪剂
常用井间示踪剂
微量物质示踪剂（90年代新技术） 微量物质示踪剂（90年代新技术） 年代新技术
称为第四代技术（或叫做特殊化学示踪剂），利用在地层 及其所含流体中没有或者含量极微的微量元素作为示踪剂， 检测技术先进，使用HR-ICP-MS等先进仪器检测，检测最低 检出限可以达到10-15（ppq级）的级别。
纲
★井间示踪剂用量 ★井间示踪剂取样 ★井间示踪剂常用
分析方法
★井间示踪解释技术 ★目前井间示踪应用
（90年代新技术）
★ ICP-SM法测定溶液
范畴
★国内外应用情况 ★重点建议
中微量元素检出限
★井间示踪技术进展 ★井间示踪剂筛选参考标准
井间监测技术
定量化强、准确性好 成熟度高、适用性广 井间示踪监测技术 井间电位测试技术 地球化学的水指纹技术 井间试井技术 井间地震技术 井间微地震技术
常规示踪剂选择标准
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ 在地层中的背景浓度低； 在地层表面吸附量少； 与地层矿物不反应； 与所指示的流体配伍； 易检出，分辨率高，操作简便； 化学、生物和热稳定性好； 无毒、安全，对测井、生产、环境无影响； 来源广，成本相对低。
示踪用剂一般分类 水相示踪剂 气体示踪剂 油相示踪剂 油水分配型示踪剂 固体示踪剂 特殊示踪物质
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示 踪 剂 井 间 示 踪 踪 示 学 化
1．水示踪剂：氚水。特点 （含 2～4） 用量少， ： 井口 投入、不用作业、易检出、 只放出β射线、易防护、 不影响测井、这类示踪剂 投放和检测须由专门部 门，用液相闪烁仪测定其 放射性活度。
1．水示踪剂：WT1、 WT2 、 WT3 、 WT4 、 WT5 等
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-10 -11 -12 -12 -12 -12 -12 -11 -11 -11
示 踪 剂 井 间 示 踪 技 术 进 展（2003）
第一代技术
10 ～10 (ppm 级)， 五十年代技术
-4 -6
第二代技术
10-9 (ppb 级)， 七 十年代技术
元素 Te I Cs Ba La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta
检出限 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-12 -10 -13 -12 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
选井决策 典型水样分析 示踪剂筛选（理论、实验） 示踪剂筛选（理论、实验） 示踪 、 （ 、 样、 样、 （示踪 、分析、 分析、 、 样 、 ） 解 ） 释 环 节 论、 论、 测 试 环 节
样、 样、分析 、
井间示踪后续工作
调剖堵水井选择； 选择堵剂类型及用量； 确定整体进攻型措施和调整措施方向； 措施效果预测； 开发效果评价与预测； 确定挖潜调整的对象和方向； 辅助开发调整方案设计； 有关工艺选择和设计；
元素 W Re Os Lr Pt Au Hg Tl Pb Bi Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf
检出限 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-13 -13 -13 -13 -13 -12 -11 -13 -13 -13 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -14 -14
井间示踪技术关键
示踪剂选择及测试 示踪剂类型 油藏适应性评价 定量测试技术 示踪产出解释技术 监测解释技术 综合动态解释技术
常用井间示踪剂
化学示踪剂（50年代成熟技术） 化学示踪剂（50年代成熟技术） 年代成熟技术
无机盐 阴离子型，不稳定，加入浓度2～15%，需作业泵入，分光 光度计、色谱等检测，部分有环境问题。 染料 阴离子型，吸附量大，易受干扰，超过5天失效，分光光度 计、色谱等检测
第三代技术
10-12(ppt 级)，八 十年代技术
第四代技术
10-15(ppq 级)， 九 十年代技术
第五代技术
10-15(ppq 级)， 二 十一世纪技术
1．无机盐：SCN 、NO3 、Br 、 I-、Cl-、等阴离子盐类。特点： 用量大（6%～10%） ，需作业泵 入、检出精度较低（分光光度 法） 。
井间示踪历史
井间示踪技术最初用来定性了解地下流体运动方向 70年代末，提出了利用井间示踪资料解释油藏非均质性， 使井间示踪资料的解释向定量化方向发展 80年代末，提出了运用井间示踪技术确定水淹层剩余油饱 和度的理论和方法 90年代，发现了更多可用的示踪剂，解释技术突破了瓶颈 效应
井间示踪历史
目前，国内外经矿场实践，把井间示踪技术推向更加实用 和切实指导油田开发的新阶段 随着科技的发展，示踪剂的发展主要体现在两个方面：一 个方面是示踪剂的类型和检测手段的更新，示踪剂对流体 的示踪由定性向半定量、定量化发展,另一方面是井间示踪 解释技术配套甚至超前发展，能够满足定量化解释的需要
HR-I CP-SM 法 测 定 溶 液 中 微 量 元 素 检 出 限 （ g/ml）
元素 Li Be B Na Mg Al Si P S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 检出限 10 10 10 10 10 10
-12 -11 -10 -10 -10 -12 -9 -9 -9 -9
井间示踪原理
井间示踪原理
从监测注入井注入示踪剂段塞 在周围目标生产井取样分析，监测其产出情况，绘出示踪剂产 出曲线 根据油藏动静态分析方法，利用专门解释工具，对示踪监测信 息进行分析、处理和解释，定量或者定性的认识油藏井间、层间、 层内和油水井周围的静态、动态信息 在此基础上，进一步完成油藏重新地质建模、得到特征参数变 化规律、进行数值模拟校正和完善、评价措施开发效果、设计措 施工艺参数等
井间监测技术
井间示踪监测技术：定量、半定量、定性了解注采 井间渗流参数、波及状况及其它需要通过了解井间实 际连通状况来认识和解决的问题 井间电位测试技术：定性了解注水井周围注水突进 状况，尤其是裂缝、大孔道发育的地层 井间地震技术：从较大尺寸宏观强化井间连通认识， 同时，在驱替液与被驱替液地震波传播特征差距较大 的过程中，从较大尺寸的角度了解井间驱替状况
参数
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示踪测试成果
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间接解释成果主要包括：
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重建或者修正、完善地质模型、为剩余油分布等地层参
数求解提供数据
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检验剩余油饱和度分布求解结果的准确性和正确性等 综合其它油藏工程方法确定开发调整方向和措施完善方
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向
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为认识和解决平面、层间、层内的非均质矛盾、动态矛
盾提供了最直接的依据
井间示踪流程