示踪剂验封技术研究与应用.pdf

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石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年2月第36卷第2期
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Journal of Oil and Gas Technology (J. JPD)Feb 2014 Vol 36 No. 2
示踪剂验封技术研究与应用
王地举(中石化河南油田分公司新彊勘探开发中心,新疆焉841100
[摘要]围绕示踪剂验封技术思路、示踪剂筛选及用量、示踪剂投加、取样和检测,开展了示腙剂验封技
术研究,创新出示踪剂验封法。该法施工检测筒单易行,安全系数高,成本低,无污染,无作业占产,
验封成功率高,工艺可靠性强。在双河油田应用32ロ油井,检测出封隔器密封失效井3口、未失效井
ロ,示踪剂验封成功率100%。示踪剂验封技术使封隔器密封可靠性判断有了新的依据,进一步提高了验
封效果,有助于增进储层认识,减少油井盲目作业
关键词]堵水;封隔器密封验证;示踪剂;硫氰酸钾
[中图分类号]TF355.9
文献标志码]A[文章编号]1000-9752(2014)02-0146-03
化学示踪剂是认识与研究油藏的重要手段之一,在认识储层物性、采油注水工艺等方面都有广泛的
应用。近几年,河南油田部分可验封油井完井采取环空打压验封,作业后仍出现生产现状与地质分析不
符,封隔器密封可靠性判断难度増加。环空打压验封存在一定缺陷,易产生验封合格假象。根据河南油
实际情况,提出化学示踪剂验封技术并展开研究
1可验封堵水管柱结构和验封方法
1.1管柱结构
双河油田常见可验封堵水管柱结
抽油杆
构形式,有泵封一体封上采下、封两
抽油杆
头采中间2种,如图1所示。堵水工
抽油泵
艺特点为可捞油管桥塞液压坐封、丢
抽油泵
油层
Y211封隔器
手下人,实现封堵下部油层,封堵底
油层
Y211封隔器
筛管
水成功率高;随生产管杜下人压缩式
封隔器,上提下放,压缩胶筒,机械
筛管
油层
丝堵
压重坐封,完井可实现验封,封堵上
可捞油管桥塞
油层
丝堵
部油层成功率高;可验封堵低含水油
目前井底
油层
目前井底
层,提高油井采收率
(a)泵封一“体封上采下
(b)封两头采中间
1.2验封方法
为提高作业质量,作业完井时对
图1可验封堵水管柱结构图
可验封堵水管柱要采取环空打压验
封。方法是调整封隔器至生产管柱要求设计深度,坐封封隔器6t,连接泵车、罐车管线,外排干净,
油/套管灌满入井液,环空连续打压(反打压)10min,压力保持8MPa,连续监测几次油管压力或溢流
变化,观察封隔器坐封情况。若油管压力或溢流不随注入压力变化面变化,说明封隔器密封;反之,说
明封隔器不密封。但是环空打压验封存在缺陷,射孔段以上套管漏失严重,封堵层高渗,验封时环空起
压困难,产生验封合格假象。
收稿吕期]2013-11-01
[作者简介]王地举(1970-),男,1993年大学毕业,高级工程师,长期从事油气田开发質理工作。
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第36卷第2期
王地举:示踪剂验封技术研究与应用
2示踪剂的筛选及用量
2.1示踪剂验封技术思路
将示踪剂注入到完井环空,打压验封合格后,通过连续取样、跟踪监测被检测油井产出液示踪剂浓
度,来确定该井封隔器是否失效。若被检测井产出液中未检测出示踪剂,说明该井压缩式封隔器密封;
反之,则说明该井压缩式封隔器不密封
2.2示踪剂筛选
筛选条件和方法依据SY/T5925-1994《油田注水化学示踪剂的选择方法》2),筛选合适示踪剂用
以封隔器验封。双河油田使用化学类示踪剂,经背景值检测、产出液配伍性、高温高压稳定性试验,适
合使用的有硫氰酸钾、亚硝酸钠和微量隐现光示踪剂。硫氰酸钾无毒、成本低,分析方法简便、易操
作,更易于检测,故选用硫氰酸钾(KSCN)作为双河油田示踪剂验封所用示踪剂。
2.3示踪剂验封用量
采用加拿大放化中心推荐的计算示踪剂用量公式:
16a1SHSw×10
式中:m为化学示踪剂使用量,kg;a1为示踪剂检测的灵敏度,mg/L;S为井组面积,m2;H为油层平均厚
度,m;小为孔隙度,1;Sw为油层含水饱和度,1
3示踪剂验封投加、取样和检训
3.1示踪剂验封投加方式
环空直接加入,首先被检测油井套管放空,将示踪剂与25L清水混合溶解成溶液,利用加药漏斗
直接加入被检测油井油/套环形空间,再用清水顶替示踪剂溶液,使其尽快与油井液面接触并沿井筒内
壁向下逐步扩散。
3.2示踪剂验封取样
现场加示踪剂前,从被检测油井井口处取产出液,以测定示踪剂背景值,做本底参数。待示踪剂溶
液投加、清水顶替后,再连续取样。
考虑扩散速率、被检测油井日产液量、动液面等因素,示踪剂验封取样初次见到时间な用下式进行计算:
t= ti+t2
式中:t1为液面至泵下筛管间的示踪剂扩散时间,d;t2为泵下筛管至井口间的示踪剂抽见时间,d;x为扩散
距离,m;ua为示踪剂在产出液中的传递速率,m/d;V为单位长度油管内容积,m3/m;h为被检测油井筛管
深度,m;Q为被检测油井实际产液量,m3/d。
3.3示踪剂检测
1)检测原理在含硫氰酸根离子(SCN)的水样中加入硫酸铁铵,SCN和Fe发生反应,生
成硫氰酸铁络合物,溶液呈红色,在一定浓度范围内,溶液吸光度和SCN浓度呈线性关系,用可见光
分光光度计在470.0nm进行比色测定。
2)溶液配制①硫酸铁铵溶液配制,称取36.60g硫酸铁铵试剂溶于100mL体积分数为65%~
68%硝酸溶液中,加蒸馏水稀释至1L,摇匀。②硫氰酸钾标准溶液配制,称取0.100g硫氰酸钾,溶于
蒸馏水,稀释至1L,摇匀。
3)标准曲线的测定移取0.00、0.10、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL质量浓度为
100.00mg/L的标准溶液于比色管中,加入5.00mL硫酸铁铵溶液,加水稀释至25mL,摇匀,在
470nm下测定溶液的吸光度A(1cm玻璃比色皿中),进行线性回归,即得标准曲线。
4)试验样品的测定取20.0mL被检测井产出液(澄清水样)进行测量,若产出液质量浓度过高
(吸光度A>1.0),则可酌情少取产出液样。若产出液混浊,需进行处理。处理方法为,在产出液样中