用于致密油气藏储层压裂改造效果评价的化学标示方法技术

一种用于致密油气藏开采储层压裂改造效果评价的化学标示方法，包括以下步骤：(1)选用一种或多种水溶性和/或油溶性化学物质作为标示剂，并采用最大稀释体积法计算标示剂的用量；(2)在各个层(段)的压裂施工过程中，将标示剂逐一随压裂液一同注入到对应的压裂层(段)中；(3)开井返排过程中，按照一定的时间间隔采集返排液样品，经对样品进行分析检测，分别绘制各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线；(4)对数据进行分析处理，获得各压裂层(段)的储层改造效果及其对产出液的贡献信息。采用该方法能够在致密油气藏储层压裂改造工程中对各层(段)的改造效果进行评价，为获得各层(段)的产液贡献提供直接、有效的监测数据。

【技术实现步骤摘要】
用于致密油气藏储层压裂改造效果评价的化学标示方法
本专利技术涉及一种化学标示方法，具体涉及一种用于致密油气藏储层压裂改造效果评价的化学标示方法，用于储层的压裂改造效果评价和产液贡献监测，属于石油与天然气开发领域。
技术介绍
目前，低渗透、超低渗透致密油气、页岩油气等非常规油气资源日趋重要，以体积压裂为核心的储层改造技术在其开发方面得到广泛应用，已由原来的一项油井增产和水井增注的技术措施发展成为基础性开发工程措施，压裂施工的质量和有效性直接决定致密油气藏的开发效果。因此，有效的压裂施工质量监测与储层改造效果评价对于保障致密油气藏开发的效益至关重要。微地震技术是当前储层压裂改造效果监测与评价的唯一选择，但是该技术由于受现场施工条件限制、周边环境干扰、地层条件差异、数据解析方法局限等诸多因素的影响，效果并不很尽如人意，而且费用高昂。美国曾经将化学示踪剂方法应用到页岩气地层压裂工程效果评价上，取得了良好的效果。但是，由于其所用示踪剂是放射性化学剂，存在严重的环境污染影响问题，没有得到推广应用。其实，化学示踪技术已广泛应用于油气田生产动态监测领域，目的在于直观判断注采井间的连通关系，确定注入流体的前缘推进方向与推进速度，并通过对示踪剂产出浓度曲线的拟合，确定油气田井间主流通道的渗透率、厚度、孔喉半径以及波及体积等参数，从而为油气田开发的动态调整提供依据。但是，现有的油气田生产动态监测化学示踪技术不能直接应用于致密油气藏压裂工程效果评价上，一是因为受两者的施工方式与条件差异的制约，前者可以通过源源不断地施以示踪剂来实现，对于示踪剂本身及其检测技术要求较低，后者却只能一次性投入化学剂，并要求其用量少、检测灵敏度高、受地层及压裂施工条件影响小；二是因为随着致密油气开发技术的不断发展，水平井分段压裂技术取得了长足发展，分段数目越来越多，单井压裂分段可以超过50段，可用示踪剂总数不能满足对于多段压裂同时评价的需求；三是因为储层压裂效果评价与油气田生产动态监测在针对对象、评价目的和工程实施方面存在很大的差异，需要全新的数据分析、处理与解释方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于致密油气藏压裂效果评价和产液贡献监测的化学标示方法，通过在压裂过程中注入标示剂，然后对压裂返排液水、油相中各个压裂层(段)的标示剂进行同时或分别检测，为在致密油气藏储层压裂改造工程中对各层(段)的改造效果进行评价和对各层(段)的产液贡献进行监测提供直接、有效的监测数据。本专利技术人经过系统研究发现：根据所开采油田的实际情况，选用一种或多种水溶性和/或油溶性化学物质作为标示剂，随压裂液一同注入到相应的压裂层(段)中，然后按照一定的时间间隔采集返排液样品，对样品进行分析检测，分别绘制各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线，并对数据进行分析处理，可以获得各压裂层(段)的储层改造效果及其对产出液的贡献信息，为在致密油气藏储层压裂改造工程中对各层(段)的改造效果进行评价和对各层(段)的产液贡献进行评估提供直接、有效的监测数据。具体地，为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于致密油气藏开采的储层压裂改造效果评价的化学标示方法，该方法包括以下步骤：(1)根据所开采油气藏的类型及其储层岩、水、油理化性质情况，以及压裂工程方案，选用一种或多种水溶性和/或油溶性化学物质作为标示剂，并采用最大稀释体积法计算标示剂的用量；(2)在各个压裂层(段)的施工过程中，将标示剂逐一随压裂液一同注入到对应的压裂层(段)中；(3)在开井返排过程中，按照一定的时间间隔采集返排液样品，经过对样品进行标示剂检测，分别绘制各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线；(4)对数据进行分析、处理与解释，获得各压裂层(段)的储层改造效果及其对产出液的贡献信息。所述水溶性物质为以钪、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥或钇为中心元素，以乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、3-吡啶乙酸盐酸盐、3，4-吡啶二羧酸或2，6-吡啶二羧酸为配体的络合物中的一种或多种；所述油溶性化学物质为4-碘甲苯、1，4-二溴苯、1-氯-4-碘苯、5-碘-间二甲苯、4-碘-邻二甲苯、3，5-二溴甲苯、1，4-二碘苯、1，2-二碘苯、2，4-二溴三甲基苯、2，4，6-三溴甲苯、1-碘奈、2-碘联苯、9-溴菲、2-溴萘、溴代环己烷、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、1-溴代十二烷、溴代辛烷、1-溴-4-氯苯、三溴代苯、1，2，3-三氯苯、对溴基苄氯、4-溴氟苯中的一种或多种有机化学物质。所述最大稀释体积法依照以下公式(式-1)，其中：M-标示剂用量，kg；VF-压裂液累计入地体积，m3；MDL-标示物的检测限，mg/L；ω-有效标示物在标示剂中所占的质量分数，％；a-保障系数，由标示剂和储层的理化性质决定，无量纲。在所述步骤(2)中，将所述标示剂预先配制成亚饱和的水溶性溶液，然后随压裂液一同注入。所述水溶性溶液为以水或醇、酮类有机溶剂或水与有机物的混合物为基质的溶液，而且，每千克标示剂所需溶剂的体积为30～600m3。在所述步骤(3)中，所述的样品采集为等时距或不等时距，采集时间间隔为0.5～72小时；所述标示剂的检测技术为气相色谱技术、液相色谱技术、离子色谱技术，以及其与质谱、电感耦合等离子质谱、电感耦合等离子原子发射光谱的联用技术中的一种或多种，以及必要的样品前处理技术。在所述步骤(3)中，所述各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线为标示剂在压裂液水、油相中的含量或单位量水、油相中标示剂检测信号强度随返排时间或累计返排液量的变化曲线。在所述步骤(4)中，所述数据分析、处理与解释包括结合储层地质条件、压裂工程实施数据、储层油气理化性质相关数据与参数进行的综合分析，以及与相近地质条件储层压裂监测数据的对比分析。本专利技术的有益效果为：(1)在本专利技术的方法中，水溶性标示剂和油溶性标示剂的使用性能好，具有优异的热稳定性、较宽的pH适应范围、良好的压裂液配伍性和较小的岩石吸附量。标示剂的分析灵敏度高，检测限可达10-9g/mL级，用量少，成本低。(2)水溶性标示剂的制备工艺简单易行，产率高，适合工业化生产。(3)水溶性标示剂和油溶性标示剂的检测技术可靠，简单易行，全部采用仪器分析，数据质量高，而且一次样品检测即可测定样品中来自各压裂层(段)的同类标示剂的含量信息。(4)能够定量监测与评定各个压裂层(段)的压裂液返排率，以及其在返排液中的水、油贡献率等参数，并结合相关参数在返排过程中的变化规律半定量地评价各个压裂层(段)的储层压裂改造效果。附图说明图1为实施例1中页岩油藏返排液标示剂产出浓度曲线。图2为实施例2中页岩气藏返排液标示剂产出浓度曲线。图3为实施例3中页岩油藏返排液标示剂产出浓度曲线。图4为实施例3中分层返排体积变化曲线。图5为实施例3中返排液中分层体积贡献率变化曲线。具体实施方式为使本专利技术的特点和优点更为清楚、明确，下面对本专利技术的具体实施进行详细说明。本专利技术的实施包括以下六个步骤。步骤一、根据所开采油气藏的类型及其储层岩、水、油的理化性质，以及压裂工程方案确定标示剂的种类和数量。在上述步骤一中，根据所开采油气藏的实际水体背景值检测情况，确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于致密油气藏开采的储层压裂改造效果评价的化学标示方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)根据所开采油气藏的类型及其储层岩、水、油理化性质情况，以及压裂工程方案，选用一种或多种水溶性和/或油溶性化学物质作为标示剂，并采用最大稀释体积法计算标示剂的用量；(2)在各个压裂层(段)的施工过程中，将标示剂逐一随压裂液一同注入到对应的压裂层(段)中；(3)在开井返排过程中，按照一定的时间间隔采集返排液样品，经过对样品进行标示剂检测，分别绘制各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线；(4)对数据进行分析、处理、解释，获得各压裂层(段)的储层改造效果及其对产出液的贡献信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于致密油气藏开采的储层压裂改造效果评价的化学标示方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)根据所开采油气藏的类型及其储层岩、水、油理化性质情况，以及压裂工程方案，选用一种或多种水溶性和/或油溶性化学物质作为标示剂，并采用最大稀释体积法计算标示剂的用量；(2)在各个压裂层(段)的施工过程中，将标示剂逐一随压裂液一同注入到对应的压裂层(段)中；(3)在开井返排过程中，按照一定的时间间隔采集返排液样品，经过对样品进行标示剂检测，分别绘制各压裂层(段)中所添加标示剂的产出曲线；(4)对数据进行分析、处理、解释，获得各压裂层(段)的储层改造效果及其对产出液的贡献信息。2.根据权利要求1所述的化学标示方法，其特征在于，所述水溶性物质为以钪、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥或钇为中心元素，以乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、3-吡啶乙酸盐酸盐、3，4-吡啶二羧酸或2，6-吡啶二羧酸为配体的络合物中的一种或多种；所述油溶性化学物质为4-碘甲苯、1，4-二溴苯、1-氯-4-碘苯、5-碘-间二甲苯、4-碘-邻二甲苯、3，5-二溴甲苯、1，4-二碘苯、1，2-二碘苯、2，4-二溴三甲基苯、2，4，6-三溴甲苯、1-碘奈、2-碘联苯、9-溴菲、2-溴萘、溴代环己烷、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、1-溴代十二烷、溴代辛烷、1-溴-4-氯苯、三溴代苯、1，2，3-三氯苯、对溴基苄氯、4-溴氟苯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的化学标示方法，其特征在于，所述标示...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪双清，黄春华，孙玮琳，郭威，
申请(专利权)人：国家地质实验测试中心，
类型：发明
国别省市：北京,11