石油科普—石油开采(16)

石油科普丛书

追踪嫌疑人的脚印一样，给注入的水加个特殊“记号”。带“记号”的水从哪个方向上的油井被检测出来，经过多长时间才检测出来，就可以判断注入水在油层里的走向和流动速度。根据走向和流动速度再结合其他资料，技术人员就能知道该采取什么措施来改变水流方向。

用来做“记号”的物质被叫作示踪剂。它应是不与油层里物质反应或吸附，稳定性好、无毒、使用安全、对测井无影响、来源广、成本低，特别是要很容易地被检测出来。经过大量的试验和筛选，有两类物质可用，一种是放射性的示踪剂，如氚水、氚化氢、氚化丁醇等。另一类是化学示踪剂，如硫氰酸铵、硝酸铵溴化钠、碘化钠等。这些都需溶在水里在一定时间内注入注水井。注入后就在周围油井上每天连续采样分析检测，直到在油井上连续检测到几个含量高峰值以后，才算检测结束。最先检测到的方向可以认为是注入水的主要走向。

用示踪剂法的缺点是检测周期长，成本也高。于是科研人员又研究了一种新方法，叫大地电位法检测注水水流方向。把用示踪剂法几十天甚至几个月的工作周期缩短到十天以内，成本也不高。其原理是利用精密仪器和计算机软件检测大地电位的变化，测出水流方向。在注水井正常注水时，用注水井套管给地层接通一个高稳定度的一定强度和一定频率的电流，地面和地下就形成了一个电位场。在注水井井底位置对应地面上的坐标为中心，在每15°角1条的放射线上，以相同距离布检测点。一口注水井周围要在24个方向上布72个检测点，看上去是三圈。检测每个点的电位差，就得到正常电位场的一组数值。然后向注水井中注入含有高电解质的溶液比如食盐溶液，该溶液和注入的水一样流入地层。这时，供给地层的电流就会大量通过低电阻的电解质溶液流向油层深部，从而使有电解质溶液的方向上与没有电解质溶液的方向上其电流密度有了很大差异，也就是大地电位场发生了异常变化。这时，再通过仪器检测出异常电位场的一组数据，与正常电位场进行比较。由此可以很清楚看到不同方向上的异常变化，就可以判断出哪个方向是注入水的主要走向。这种方法具有国际先进水平，准确率很高，国内很多油田都用这种方法进行水流方向的测试。

7．为什么要分层注水，怎样实现分层注水？

如果一个油田地下的油层有多个，而且分层厚度不大，为节约资金，多采取油井和注水井同时、多层采注的方式开发。给多个油层注水的注水井，是否需要分层注水，是由这些油层的差异决定的。由于各油层都是独立封闭的储油体，它们在形成油层的地质时期形成的条件不同，有的油层看上去像馒头，孔隙很大。有的油层看上去像砖头，虽然能吸水但看不出有孔隙。而且各油层含油气组分、原始压力和温度、厚度、封闭条件等都有差异。其中孔隙大的油层出油容易，产油量大，压力下降快，在同样压力下注水，它比别的油层吸水量多，注入水容易穿过油层从油井出来。油井里有了出水层，就会使油井产量大幅度下降。另外对注水井而言，在同一压力系统注水，某些层段大量进水，别的层就进水少甚至不进水，那样不进水的油层里的油也就驱替不出来。为了使各油层能按着配注量合理、均匀注水，以提高各油层的水驱油效率，科学家研究出了分层注水的办法，被国内外油田作为油田注水开发最

有效的办法而广泛应用。