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(chǔ)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(huì)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(shì)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(cè)、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(cè)油藏的各個(gè)段。在油井啟動(dòng)或連續(xù)生產(chǎn)過程中，對(duì)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(hào)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(chǔ)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(cè)井工具(PLT)的比較
這種層位信息傳統(tǒng)上是通過生產(chǎn)測(cè)井工具(PLT)來收集的。PLT包含一系列在相對(duì)較短的時(shí)間序列中進(jìn)行的間接測(cè)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(cè)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(tái)，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(píng)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(cè)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(huì)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(cè)試，并將產(chǎn)量變化與示蹤劑信號(hào)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(jiǎn)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(cè)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(zhǎng)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(duì)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(shí)別泄油模式。
通過應(yīng)用Resm雷斯曼分區(qū)井間示蹤劑測(cè)試(PITT)技術(shù)，作業(yè)者可以對(duì)注入器和采油者之間的平均含油飽和度進(jìn)行量化測(cè)量。雷斯曼的專利示示蹤劑還具有獲取分級(jí)流量和相對(duì)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(chǔ)存(CCS)項(xiàng)目的一部分，示蹤技術(shù)也是安全儲(chǔ)存二氧化碳的一個(gè)重要因素，而CCS對(duì)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(shí)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(chǔ)層，從而獲得更好的生產(chǎn)回報(bào)，降低運(yùn)營(yíng)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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