示踪剂试验示踪剂试验主要是确定地下水流向、计算地下水流速、测定各含水层之间的水力联系。通常在一个井中连续或脉冲式注入示踪剂，在观测孔中获取下水示踪剂离子浓度变化情况，并绘制示踪剂浓度随时间变化的曲线。
示踪剂要求无毒、安全，能溶于地下水而不溶于油，能保持化学稳定、生物稳定，且不与地层岩石及流体发生化学反应。不改变地下水的密度、粘度、流速和流向等天然性质。分析方法简单可靠，分析误差小于5%。灵敏度高，易于微量检测。
示踪剂选择
常采用的示踪剂有氯化钠（工业盐，监测Cl －）、钼酸铵（监测Mo一）、硝酸钠、氯化钙、氯化氨NH4CI （监测NH4+）、灵敏度较高的碘化钾KI （监测「），荧光素-碱性荧光红8B和食用色素及放射性同位素屮、br82、1 131等。
试验方法
实验前对投示踪剂井和观测孔中的水位进行观测，并采取各自水样进行化验。
先将示踪剂化成溶液（如氯化钠可配制标准示踪剂溶液：即氯离子浓度为10000mg/L 的氯化钠溶液），然后将示踪剂注入井中，并注入一定量清水，使示踪剂进入含水层。
在指定取样孔中进行抽水试验并定时取水样，要求投放示踪剂后每60?120分钟取样1次，送交化验室进行分析，进行示踪剂离子接收检测并作出示踪剂浓度随时间变化曲线，以了解地下水流场和水流运
动速度。当出现异常后，加密至10分钟取样 1 次。
为了保证示踪试验能取得较好的效果，取样要求使用专用取样瓶，并标明取样日期、时间、地点及取样人。
试验周期一般为7?10天，试验结束后进行资料整理、分析解释, 提出结论性试验报告。
注水井井间示踪剂监测技术 1、水溶性示踪剂介绍 根据长庆油田在井间示踪测试中的应用结果，目前常用的水溶性示踪剂主要有：硫氰酸铵、亚硝酸钠、溴化钠和尿素四种无机盐类示踪剂，需要指出，无机盐类中的硝酸铵本是一种很好的示踪剂，它注入成本低，监测灵敏度高。在前几年的实际油藏示踪研究中，取得较好的效果。但由于受到国家爆炸物管理的限制，目前已经在油田基本不使用了。 2、技术指标 水溶性示踪剂监测技术指标参见表1 表1 水溶性示踪剂技术指标 在地层参数解释方面，井间示踪剂监测方法是目前普遍认为具有很大潜力的方法之一，在许多方面具有其它方法所不可比拟的优越性。正被越来越多的矿场试验中得到应用与推广，取得了较好的效果。井间示踪剂监测方法在如下方面得到应用： ⑴高渗条带的厚度、渗透率分布； ⑵地层非均质评价以及孔喉参数； ⑶井间对应受效情况分析； ⑷评价断层以及隔层封闭性；
⑸监测及评价汽窜/气窜情况； ⑹措施效果评价。 4、测量原理 单种示踪剂井间监测技术就是在注水井中注入一种水溶性示踪剂(见图4-1)，在周围监测井中取水样，分析样品中示踪剂浓度，并绘制出示踪剂产出曲线，应用示踪剂解释软件对示踪剂产出曲线进行分析，就可以确定油藏非均质性。 图4-1 井间示踪注采示意图 示踪剂注入注水井后，首先随着注入水沿高渗层或裂缝突入生产井，示踪剂的产出曲线会出现峰值，同时由于储层参数的展布和注采动态的不同，曲线的形状也会有所不同。典型的单种示踪剂产出曲线如图4-2。 图4-2 单示踪剂产出曲线示意图 示踪剂测试解释方法于1964年由Brigham 提出，并在之后的矿场应用和理论上不断完善，发展了数值法、解析法、半解析法。其中半解析方法是目前一种很新的较为可靠的解释方法，同时可解释的参数范围不断扩大，解释的精度不断提高，逐渐为矿场实践所认可。 5、适用井型 适用于分层注水井和笼统注水井井组测试。 示 踪剂浓度
井间示踪剂监测方法原理简介 示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种水溶性示踪剂，在周围监测井中取水样(如图3-1)，分析所取水样中示踪剂的浓度，并绘出示踪剂产出曲线，应用示踪剂解释软件对示踪剂产出曲线进行分析，就可以确定油藏非均质情况。 图3-1 井间示踪注采示意图 示踪剂从注水井注入后，首先随着注入水沿高渗层或大孔道突入生产井，示踪剂的产出曲线会逐渐出现峰值，同时由于储层参数的展布和注采动态的不同，曲线的形状也会有所不同。典型的示踪剂产出曲线如图1-2所示。在主峰值期过去之后，由于次一级的高渗条带和正常渗透部位的作用，会继续产出示踪剂，当所有峰值期过去以后，示踪剂产出浓度基本稳定在相对低一些的某一浓度附近，并且会持续较长的一段时间，随着时间的延长，示踪剂的回采率也会逐渐增加。 示 踪剂浓度 (Bq\L) 时 间 T 图3-2 单示踪剂产出曲线示意图
在注入水没有外流情况下，油层越均质，注水利用率越高，则见示踪剂时间越晚。反之，短时间内见到示踪剂，说明注入水沿高渗层窜流，储层非均质性强，开发效果差。 示踪剂用量的确定 示踪剂的注入量，取决于储层中被跟踪流体的最大体积和分析仪器的灵敏度，以及地层背景值的影响。同位素示踪剂注入量的计算公式是： Q =A·H·Φ·SW·f 式中：Q——为示踪剂注入量 A——井组波及面积（m2） H——为井组连通层平均厚度（m ） Φ——为储层的孔隙度（%） SW——储层含水饱和度（%） f——为经验系数 根据示踪剂用量公式计算出井组的示踪剂注入量 新中45-2井组监测结果及分析 3.5.2.1 新中45-2井组概况 新中45-2井的监测井有6口分别是：中94、中282-2、中280、中281、中24-2、中25，下表列出了注示踪剂井新中45-2井组的有关数据，表中的数据为2007年7月份生产情况（表4-6、4-7）。 表4-6 新中45-2注水井有关数据表 注水层位 Ⅷ,Ⅸ 层位厚度 34.2 m 注水类型 正注 泵压 11.0MPa 油压 7.5MPa 日 注 量 16 m 3/d 注水 压力 套压 7.5MPa 表4-7 新中45-2井组监测井资料
一，井间示踪剂技术概述： (1) 注水开发后期油田特征 注水开发的油田，由于油藏平面和纵向上的非均质性以及油水粘度的差别及注采井组内部的不平衡，势必造成注入水在平面上向生产井方向的舌进现象和在纵向上向高渗透层的突进现象。特别是在注水开发后期，油井含水高达90％以上，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将会发生较大变化，在注水井和油井之间有可能产生特高的渗透率薄层，流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间的循环流动，大大降低了水驱油的效率。为了提高水驱油效率，目前提出了各种治理措施，如注水井调剖，油井堵水，打调整井和用水动力学方法改变液流方向等。而这些措施是否有效，关键是对油藏的认识程度，从而提出要对油藏进行精细描述，井间示踪剂测试便是为这一目的而提出来的。 (2) 示踪剂类型及特征 示踪剂是指那些能随注入流体一起流动，指示流体在多孔介质中的存在、流动方向和渗流速度的物质。示踪剂的种类较多，按其化学性质可分为化学示踪剂和放射性示踪剂；按其溶解性质可分为分配性示踪剂和非分配性示踪剂。 化学示踪剂常见的有:离子型，如SCN-、NO3-、Br-、I-等；有机类，如甲醛、乙醇、异丙醇等；染料类和惰性气体；放射性示踪剂常见的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。 非分配性示踪剂只溶于水；而分配性示踪剂既溶于水，又溶于油，但在油、水中的分配比例不同。 一种好的示踪剂应满足以下条件： ① 油层中背景浓度低； ② 油层中滞留量少； ③ 化学稳定、生物稳定、与地层流体配伍； ④ 分析操作简单，灵敏度高； ⑤ 无毒、安全； ⑥ 来源广、成本低； (3) 井间示踪剂监测。 井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞，从周围生产井中检测其产出情况并绘出示踪剂产出曲线。通过对井间示踪剂产出曲线的分析来确定井间地层参数，并求出剩余油饱和度的分布。 井间示踪剂测试时，如果同时注入一种分配性示踪剂和一种水溶性示踪剂，由于这两种示踪剂的油溶性差别较大，水溶性示踪剂只溶于水，产出早；而分配性示踪剂既溶于水又溶于油，产出晚。根据两种示踪剂的产出时间差和分配系数，即可求得剩余油饱和度。
井间示踪剂监测方法原理简介 示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种水溶性示踪剂， 在周围监测井中 取水样 （如图 3-1） ，分析所取水样中示踪剂的浓度，并绘出示踪剂产出曲线，应 用示踪剂解 释软件对示踪剂产出曲线进行分析，就可以确定油藏非均质情况。 图 3-1 井间示踪注采示意图 示踪剂从注水井注入后， 首先随着注入水沿高渗层或大孔道突入生产井， 示 踪剂的产出曲线会逐渐出现峰值，同时由于储层参数的展布和注采动态的不同， 曲线的形状也会有所不同。 典型的示踪剂产出曲线如图 1-2 所示。在主峰值期过 去之后， 由于次一级的高渗条带和正常渗透部位的作用， 会继续产出示踪剂， 当 所有峰值期过去以后，示踪剂产出浓度基本稳定在相对低一些的某一浓度附近， 并且会持续较长的一段时间，随着时间的延长，示踪剂的回采率也会逐渐增加。 图 3-2 单示踪剂产出曲线示意图 在注入水没有外流情况下， 油层越均质， 注水利用率越高， 则见示踪剂时间越晚。 反之， 短时间内见到示踪剂，说明注入水沿高渗层窜流，储层非均质性强，开发效果差。 示踪剂用量的确定 示踪剂的注入量，取决于储层中被跟踪流体的最大体积和分析仪器的灵敏 度，以及地层背景值的影响。同位素示踪剂注入量的计算公式是： 示踪剂浓 (Bq\ L)
Q =A·H·Φ·SW·f 式中：Q——为示踪剂注入量 A——井组波及面积（m2） H——为井组连通层平均厚度（m） Φ——为储层的孔隙度（%） SW——储层含水饱和度（%） f ——为经验系数 根据示踪剂用量公式计算出井组的示踪剂注入量新中45-2 井组监测结果及分析 3.5.2.1 新中45-2 井组概况 新中45-2井的监测井有6口分别是：中94、中282-2、中280、中281、中 24-2、中25，下表列出了注示踪剂井新中45-2 井组的有关数据，表中的数据为 2007年7 月份生产情况（表4-6、4-7）。 表4-6 新中45-2 注水井有关数据表 表 4-7 新中45-2 井组监测井资料
(1) 注水开发后期油田特征 注水开发的油田，由于油藏平面和纵向上的非均质性以及油水粘度的差别及注采井组内部的不平衡，势必造成注入水在平面上向生产井方向的舌进现象和在纵向上向高渗透层的突进现象。特别是在注水开发后期，油井含水高达90％以上，由于注入水的长期冲刷，油藏孔隙结构和物理参数将会发生较大变化，在注水井和油井之间有可能产生特高的渗透率薄层，流动孔道变大，造成注入水在注水井和生产井之间的循环流动，大大降低了水驱油的效率。为了提高水驱油效率，目前提出了各种治理措施，如注水井调剖，油井堵水，打调整井和用水动力学方法改变液流方向等。而这些措施是否有效，关键是对油藏的认识程度，从而提出要对油藏进行精细描述，井间示踪剂测试便是为这一目的而提出来的。 (2) 示踪剂类型及特征 示踪剂是指那些能随注入流体一起流动，指示流体在多孔介质中的存在、流动方向和渗流速度的物质。示踪剂的种类较多，按其化学性质可分为化学示踪剂和放射性示踪剂；按其溶解性质可分为分配性示踪剂和非分配性示踪剂。 化学示踪剂常见的有:离子型，如SCN-、NO3-、Br-、I-等；有机类，如甲醛、乙醇、异丙醇等；染料类和惰性气体；放射性示踪剂常见的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。 非分配性示踪剂只溶于水；而分配性示踪剂既溶于水，又溶于油，但在油、水中的分配比例不同。 一种好的示踪剂应满足以下条件： ①油层中背景浓度低； ②油层中滞留量少； ③化学稳定、生物稳定、与地层流体配伍； ④分析操作简单，灵敏度高； ⑤无毒、安全； ⑥来源广、成本低； (3) 井间示踪剂监测。 井间示踪剂测试是从注水井注入示踪剂段塞，从周围生产井中检测其产出情况并绘出示踪剂产出曲线。通过对井间示踪剂产出曲线的分析来确定井间地层参数，并求出剩余油饱和度的分布。 井间示踪剂测试时，如果同时注入一种分配性示踪剂和一种水溶性示踪剂，由于这两种示踪剂的油溶性差别较大，水溶性示踪剂只溶于水，产出早；而分配性示踪剂既溶于水又溶于油，产出晚。根据两种示踪剂的产出时间差和分配系数，即可求得剩余油饱和度。 除井间示踪剂测试外，还有单井示踪剂测试，即从同一口井注入和采出示踪剂来测定剩余油饱和度的方法。通常是把低分子的酯作为第一示踪剂注入后，遇水分解，生成一种醇作为第二示踪剂。这两种示踪剂在油水中的分配系数不同，第一种示踪剂是亲油的，第二种示踪剂是亲水的。两种示踪剂在回采时发生分离，其峰值到达地面有一个时间差，根据该时间差即可求得剩余油饱和度。 1.2 井间示踪剂监测的目的 （1) 分析油藏在平面和纵向上的非均质情况； （2) 判断地层中是否存在高渗透层，求出其厚度、渗透率等地层参数； （3) 确定调剖剂类型及用量； （4) 求出目前地下高渗透层及其它厚层的剩余油饱和度分布。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920412882.0 (22)申请日 2019.03.29 (73)专利权人 韩楠 地址 711711 陕西省渭南市富平县觅子乡 园林村南韩组 (72)发明人 韩楠 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称一种油田井示踪剂的监测装置(57)摘要本实用新型公开了一种油田井示踪剂的监测装置，所述监测箱内部中端固定安装有分隔板，所述分隔板一侧位于监测箱内部位置处开设有调节腔室，所述分隔板另一侧位于监测箱内部与调节腔室对应位置处开设有监测腔室，所述调节腔室内部一侧边部安装有冷风机，所述冷风机内侧端部焊接有进气栅网，所述调节腔室内部另一侧边部与冷风机对应位置处安装有加热箱，所述加热箱内侧端面均等距开设有进热通槽，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过分隔板、调节腔室、监测腔室、冷风机、进气栅网、加热箱和进热通槽能够改变示踪剂的监测环境，进而能够对示踪剂进行不同环境的监测，进一步避免 因温度的差异导致示踪剂监测结果出现偏差。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 209727769 U 2019.12.03 C N 209727769 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209727769 U 1.一种油田井示踪剂的监测装置，包括安装底板(1)，其特征在于：所述安装底板(1)顶端两侧均焊接有限位侧板(2)，所述限位侧板(2)外侧边部均固定安装有紧固螺栓(3)，所述安装底板(1)内部边端对称开设有安装槽口(4)，两个所述限位侧板(2)内侧嵌入安装有监测箱(5)； 所述监测箱(5)内部中端固定安装有分隔板(6)，所述分隔板(6)一侧位于监测箱(5)内部位置处开设有调节腔室(7)，所述分隔板(6)另一侧位于监测箱(5)内部与调节腔室(7)对应位置处开设有监测腔室(8)，所述调节腔室(7)内部一侧边部安装有冷风机(9)，所述冷风机(9)内侧端部固定焊接有进气栅网(10)，所述调节腔室(7)内部另一侧边部与冷风机(9)对应位置处安装有加热箱(11)，所述加热箱(11)内侧端面均等距开设有进热通槽(12)； 所述监测箱(5)外侧边部中端开设有导流口(13)，所述导流口(13)一端位于监测箱(5)内部位置处连接有连接管(14)，所述连接管(14)一端连接有输液管(15)，所述输液管(15)外侧垂直相交连接有紫外线LED监测灯管(16)，所述紫外线LED监测灯管(16)一端位于监测箱(5)外部位置处连接有灯座(17)，所述紫外线LED监测灯管(16)外侧表面均等角度粘结有反光条(18)，所述冷风机(9)、加热箱(11)和紫外线LED监测灯管(16)的输入端均与外部电源的输出端电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种油田井示踪剂的监测装置，其特征在于：所述紧固螺栓 (3)贯穿于限位侧板(2)，且紧固螺栓(3)与限位侧板(2)的连接处焊接有轴座。 3.根据权利要求1所述的一种油田井示踪剂的监测装置，其特征在于：所述加热箱(11)与调节腔室(7)内壁之间通过隔热板固定连接。 4.根据权利要求1所述的一种油田井示踪剂的监测装置，其特征在于：所述连接管(14)与输液管(15)的连接处设置有密封套管。 5.根据权利要求1所述的一种油田井示踪剂的监测装置，其特征在于：所述输液管(15)一端固定连接有连接座(19)，所述连接座(19)一端安装有过滤筒(20)，所述连接座(19)与过滤筒(20)之间通过连接法兰(21)固定连接，所述过滤筒(20)内部嵌入安装有过滤圆盘(22)，所述过滤筒(20)内侧边部均等距开设有连接槽(23)，所述过滤圆盘(22)外侧边端与连接槽(23)对应位置处均安装有连接插块(24)，所述过滤圆盘(22)内部固定粘结有过滤网(25)。 6.根据权利要求5所述的一种油田井示踪剂的监测装置，其特征在于：所述连接槽(23)的内径与连接插块(24)的外径相等。 2