圖1繪制井和油藏的流動模式
 
當代表們齊聚格拉斯哥參加COP26時，勘探開發行業正因其努力減少石油生產的排放并滿足巴黎協定的范圍1和范圍2而受到關注。在提高采收率、高效生產、數字化、減少浪費以及減少人員和設備移動等方面，該行業已經做了大量工作。
 
然而，盡管許多創新技術現在越來越多地用于改善這些領域的作業，但挑戰仍然是使這些技術成為日常作業的一部分。
 
然而，示蹤劑技術已經是油藏管理的關鍵要素，在生產優化、準確油井和油藏數據的生成和提高效率方面發揮著重要作用。
 
示蹤技術的起源
 
有機示蹤劑既可以安裝在完井中，也可以泵入注入井或生產井(取決于作業者尋找的數據)，其基本原理是隨著儲層中液體或氣體流動釋放特定分子。當永久性示蹤劑與目標流體(油、水、凝析氣)接觸時，會根據與流體的接觸選擇性地釋放，確認存在流動。
 
示蹤劑的濃度以萬億分之一的濃度進行分析，因此，使用的有機化合物很少，碳足跡很小。雷斯曼示蹤劑也不含污染最終產品的有毒物質，如鎘或放射性同位素。
 
雖然最初開發示蹤劑的目的是提供生產井中水突破位置的定性信息，但在過去十年中，該技術的能力得到了擴展，可以提供特定區域的井生產數據和生產趨勢示蹤。
 
如前所述，這可能包括層間產能、井的最佳壓降、井的監測、壓力支撐、含油飽和度以及水突破或氣錐進的位置。
 
區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系統可以與完井設備集成，以監測油藏的各個段。在油井啟動或連續生產過程中，對油樣進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能、水突破和氣體錐進的信息。
 
例如,如果含水突然增加，示蹤信號從一個上升的區域將顯示區，增加了水的突破發生在什么時候，也因此區繼續觀察和潛在的補救措施(比如水關閉操作)。
 
此外，通過優化井的壓降，作業者可以在限制水或氣產量的同時，以最大產能運行井，從而實現更大的可持續性。生產信息還可以幫助了解儲層，幫助部署和建造更多的井，以實現最大的效率和采收率。
 
與生產測井工具(PLT)的比較
 
這種層位信息傳統上是通過生產測井工具(PLT)來收集的。PLT包含一系列在相對較短的時間序列中進行的間接測量。最后，PLT生成一個數據點。
 
雖然示蹤劑數據永遠無法提供完全的準確性，但它確實可以幫助作業者做出合理的作業決策。如果示蹤劑數據表明有流量，可以在數月、數年甚至連續進行重復分析，以提高結果的可信度或監測油井事件的變化。
 
因此，在安裝或注入示蹤劑后，只需分析生產樣品，作業者就可以獲得5至10年的可操作數據。數據和解釋將以電子方式發送，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和機組人員運送到平臺，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《巴黎協定》第1和第2部分中概述的人員和設備流動減少的問題。
 
 
圖2示蹤儀生成區域生產力數據
 
訪問特定油藏的信息
 
傳統的井間示蹤劑被泵入注水井，然后遷移到生產井。通過分析生產井中示蹤劑的濃度，作業者可以很好地了解油藏的排水模式，以及壓力支撐機制和含水層進入。這些都是提高效率和可持續性的重要變量。
 
另一個重要的生產優化工具是評估特定區域的井在不同作業環境下的性能。例如，在多速率測試中，作業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優化提供重要的見解和決策支持。如果減少阻流閥，則會降低壓降和產率，并且從示蹤劑剖面可以看到特定區域的示蹤劑是否消失。
 
這表明該區域需要更高的壓降，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，并將產量變化與示蹤劑信號相關聯，可以為作業者提供有關油井操作模式的基本信息，并可用于生產優化，為提高效率和可持續性提供決策支持。
 
早期見水的井
 
通過使用示蹤劑信息創造價值的一個簡單例子可以看到，最近有一口早期水突破的井，作業者在不同的降壓下進行了示蹤劑測試。
 
示蹤劑數據證實了整個井筒的貢獻，確定了產水層，并給出了最佳的節流設置。結果，水產量降低了90%，井的壽命延長了，隨著井距含水層越遠，產層越高，資產的凈現值(NPV)也增加了，作業和環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域，作業者的信息有限，通常依賴于隨機模型或昂貴的4D地震數據來估計剩余油飽和度和識別泄油模式。
 
通過應用Resm雷斯曼分區井間示蹤劑測試(PITT)技術，作業者可以對注入器和采油者之間的平均含油飽和度進行量化測量。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
 
作為碳捕獲和儲存(CCS)項目的一部分，示蹤技術也是安全儲存二氧化碳的一個重要因素，而CCS對油氣行業實現氣候變化和減排目標至關重要。
 
大多數CCS應用都是在現有的生產資產中進行的，而示蹤劑是量化co2流向、流速和生產井突破的唯一手段。此外，作業者可以用獨特的標簽標記注入的二氧化碳，從而在任何泄漏發生時識別二氧化碳的來源，這在老井中已經發生過。在這種情況下，作業者能夠快速定位并使用抗二氧化碳材料堵漏。
 
更大的效率
 
在環境管理方面，示蹤劑數據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者的井和儲層，從而獲得更好的生產回報，降低運營和資本成本，提高效率。
 
隨著勘探開發行業在環境管理方面面臨的持續壓力，示蹤劑等技術已經開始發揮作用。