圖1繪制井和油藏的流動(dòng)模式
當(dāng)代表們齊聚格拉斯哥參加COP26時(shí)，勘探開發(fā)行業(yè)正因其努力減少石油生產(chǎn)的排放并滿足巴黎協(xié)定的范圍1和范圍2而受到關(guān)注。在提高采收率、高效生產(chǎn)、數(shù)字化、減少浪費(fèi)以及減少人員和設(shè)備移動(dòng)等方面，該行業(yè)已經(jīng)做了大量工作。
然而，盡管許多創(chuàng)新技術(shù)現(xiàn)在越來越多地用于改善這些領(lǐng)域的作業(yè)，但挑戰(zhàn)仍然是使這些技術(shù)成為日常作業(yè)的一部分。
然而，示蹤劑技術(shù)已經(jīng)是油藏管理的關(guān)鍵要素，在生產(chǎn)優(yōu)化、準(zhǔn)確油井和油藏?cái)?shù)據(jù)的生成和提高效率方面發(fā)揮著重要作用。
示蹤技術(shù)的起源
有機(jī)示蹤劑既可以安裝在完井中，也可以泵入注入井或生產(chǎn)井(取決于作業(yè)者尋找的數(shù)據(jù))，其基本原理是隨著儲層中液體或氣體流動(dòng)釋放特定分子。當(dāng)永久性示蹤劑與目標(biāo)流體(油、水、凝析氣)接觸時(shí)，會根據(jù)與流體的接觸選擇性地釋放，確認(rèn)存在流動(dòng)。
示蹤劑的濃度以萬億分之一的濃度進(jìn)行分析，因此，使用的有機(jī)化合物很少，碳足跡很小。雷斯曼示蹤劑也不含污染最終產(chǎn)品的有毒物質(zhì)，如鎘或放射性同位素。
雖然最初開發(fā)示蹤劑的目的是提供生產(chǎn)井中水突破位置的定性信息，但在過去十年中，該技術(shù)的能力得到了擴(kuò)展，可以提供特定區(qū)域的井生產(chǎn)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)趨勢示蹤。
如前所述，這可能包括層間產(chǎn)能、井的最佳壓降、井的監(jiān)測、壓力支撐、含油飽和度以及水突破或氣錐進(jìn)的位置。
區(qū)域具體信息以提高效率
這些信息如何才能帶來巨大的效率呢?智能示蹤劑的非干預(yù)系統(tǒng)可以與完井設(shè)備集成，以監(jiān)測油藏的各個(gè)段。在油井啟動(dòng)或連續(xù)生產(chǎn)過程中，對油樣進(jìn)行每萬億濃度示蹤劑分析，如前所述，這些示蹤劑可以生成層間產(chǎn)能、水突破和氣體錐進(jìn)的信息。
例如,如果含水突然增加，示蹤信號從一個(gè)上升的區(qū)域?qū)@示區(qū)，增加了水的突破發(fā)生在什么時(shí)候，也因此區(qū)繼續(xù)觀察和潛在的補(bǔ)救措施(比如水關(guān)閉操作)。
此外，通過優(yōu)化井的壓降，作業(yè)者可以在限制水或氣產(chǎn)量的同時(shí)，以最大產(chǎn)能運(yùn)行井，從而實(shí)現(xiàn)更大的可持續(xù)性。生產(chǎn)信息還可以幫助了解儲層，幫助部署和建造更多的井，以實(shí)現(xiàn)最大的效率和采收率。
與生產(chǎn)測井工具(PLT)的比較
這種層位信息傳統(tǒng)上是通過生產(chǎn)測井工具(PLT)來收集的。PLT包含一系列在相對較短的時(shí)間序列中進(jìn)行的間接測量。最后，PLT生成一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。
雖然示蹤劑數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)無法提供完全的準(zhǔn)確性，但它確實(shí)可以幫助作業(yè)者做出合理的作業(yè)決策。如果示蹤劑數(shù)據(jù)表明有流量，可以在數(shù)月、數(shù)年甚至連續(xù)進(jìn)行重復(fù)分析，以提高結(jié)果的可信度或監(jiān)測油井事件的變化。
因此，在安裝或注入示蹤劑后，只需分析生產(chǎn)樣品，作業(yè)者就可以獲得5至10年的可操作數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)和解釋將以電子方式發(fā)送，也可以上傳到油藏模型中并在那里訪問。相比之下，使用示蹤劑將PLT和機(jī)組人員運(yùn)送到平臺，與PLT相比，使用示蹤劑可以減少99%的二氧化碳排放。這也解決了《巴黎協(xié)定》第1和第2部分中概述的人員和設(shè)備流動(dòng)減少的問題。
圖2示蹤儀生成區(qū)域生產(chǎn)力數(shù)據(jù)
訪問特定油藏的信息
傳統(tǒng)的井間示蹤劑被泵入注水井，然后遷移到生產(chǎn)井。通過分析生產(chǎn)井中示蹤劑的濃度，作業(yè)者可以很好地了解油藏的排水模式，以及壓力支撐機(jī)制和含水層進(jìn)入。這些都是提高效率和可持續(xù)性的重要變量。
另一個(gè)重要的生產(chǎn)優(yōu)化工具是評估特定區(qū)域的井在不同作業(yè)環(huán)境下的性能。例如，在多速率測試中，作業(yè)者有意引起井的變化，分析示蹤劑剖面的變化，可以為層間分辨率的生產(chǎn)優(yōu)化提供重要的見解和決策支持。如果減少阻流閥，則會降低壓降和產(chǎn)率，并且從示蹤劑剖面可以看到特定區(qū)域的示蹤劑是否消失。
這表明該區(qū)域需要更高的壓降，因此可以提供沿井筒的壓差支撐分布信息。通過控制多速率測試，并將產(chǎn)量變化與示蹤劑信號相關(guān)聯(lián)，可以為作業(yè)者提供有關(guān)油井操作模式的基本信息，并可用于生產(chǎn)優(yōu)化，為提高效率和可持續(xù)性提供決策支持。
早期見水的井
通過使用示蹤劑信息創(chuàng)造價(jià)值的一個(gè)簡單例子可以看到，最近有一口早期水突破的井，作業(yè)者在不同的降壓下進(jìn)行了示蹤劑測試。
示蹤劑數(shù)據(jù)證實(shí)了整個(gè)井筒的貢獻(xiàn)，確定了產(chǎn)水層，并給出了最佳的節(jié)流設(shè)置。結(jié)果，水產(chǎn)量降低了90%，井的壽命延長了，隨著井距含水層越遠(yuǎn)，產(chǎn)層越高，資產(chǎn)的凈現(xiàn)值(NPV)也增加了，作業(yè)和環(huán)境管理效率也提高了。
含油飽和度和相對滲透率
在注入井和采油井之間的區(qū)域，作業(yè)者的信息有限，通常依賴于隨機(jī)模型或昂貴的4D地震數(shù)據(jù)來估計(jì)剩余油飽和度和識別泄油模式。
通過應(yīng)用Resm雷斯曼分區(qū)井間示蹤劑測試(PITT)技術(shù)，作業(yè)者可以對注入器和采油者之間的平均含油飽和度進(jìn)行量化測量。雷斯曼的專利示示蹤劑還具有獲取分級流量和相對滲透率信息的潛力。
碳捕集與封存(CCS)的示蹤技術(shù)
作為碳捕獲和儲存(CCS)項(xiàng)目的一部分，示蹤技術(shù)也是安全儲存二氧化碳的一個(gè)重要因素，而CCS對油氣行業(yè)實(shí)現(xiàn)氣候變化和減排目標(biāo)至關(guān)重要。
大多數(shù)CCS應(yīng)用都是在現(xiàn)有的生產(chǎn)資產(chǎn)中進(jìn)行的，而示蹤劑是量化co2流向、流速和生產(chǎn)井突破的唯一手段。此外，作業(yè)者可以用獨(dú)特的標(biāo)簽標(biāo)記注入的二氧化碳，從而在任何泄漏發(fā)生時(shí)識別二氧化碳的來源，這在老井中已經(jīng)發(fā)生過。在這種情況下，作業(yè)者能夠快速定位并使用抗二氧化碳材料堵漏。
更大的效率
在環(huán)境管理方面，示蹤劑數(shù)據(jù)是一種具有成本效益和通用性的方法，可以更好地了解作業(yè)者的井和儲層，從而獲得更好的生產(chǎn)回報(bào)，降低運(yùn)營和資本成本，提高效率。
隨著勘探開發(fā)行業(yè)在環(huán)境管理方面面臨的持續(xù)壓力，示蹤劑等技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)揮作用。
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