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注气提高采收率是缝洞型油藏"三次采油"的重要内容,在注气过程中辅以示踪剂动态监测,能够达到识别气体流动趋势、判断油藏连通性的目的。目前示踪剂在砂岩油藏水驱开发中的应用较为成熟,但在气体示踪剂监测方面研究较少,特别在缝洞型油藏注气示踪剂动态监测方面的研究和应用几乎为空白。目前针对缝洞型油藏的示踪解释方法多以解释井间连通关系和缝洞连通类型为主,鲜有关于储集体积大小的解释。缝洞中流体流动方式差异大,溶洞与裂缝组合方式多样、连通关系复杂是研究缝洞型油藏示踪剂流动的难点。本文针对上述难点问题和研究空白,在认识缝洞型油藏示踪剂流动规律的基础上,创新性地建立了针对缝洞型油藏的注气示踪剂流动模型和缝洞型油藏注气示踪剂解释方法,填补了缝洞型油藏注气示踪剂动态监测用于解释油藏体积参数的空白,取得的主要成果如下:(1)完成了国内外有关缝洞油藏流动规律、气体示踪剂监测的大量调研工作,深入分析了气体示踪剂的随流迁移、分散作用和滞留作用;通过引入分配系数、示踪剂表观移动速度,建立了带滞留的示踪剂一维扩散迁移数学模型。(2)采用Fluent软件建立了缝洞型油藏气体示踪剂流动数值仿真模型,分别模拟了连续注入、段塞注入和静态扩散条件下气体示踪剂在缝洞型油藏中的流动过程,模拟结果表明:示踪剂在裂缝中表现为随流迁移和扩散的双重作用,在溶洞中以扩散为主;溶洞大小、裂缝长度、扩散系数、注气速度和缝洞连通方式均会影响示踪剂的流动和产出。(3)段塞式注入条件下示踪剂对缝洞的响应更明显,多洞串联时,溶洞总体积越大,出口端见示踪剂的时间越晚,示踪剂停留时间越长,且产出曲线峰值越低;多洞并联时,并联通道出口端示踪剂浓度产出曲线表现出多峰的特征,出口端浓度等于各流道产出浓度的线性叠加。(4)基于示踪剂流动理论,结合仿真模拟结果,采用多通道叠加原理和点源叠加原理,创新性地建立并求解了针对缝洞型油藏的不同注入方式、不同缝洞连通关系的气体示踪剂流动模型,对比了不同影响因素下模型解析解与仿真数值解,对比结果吻合度高。(5)创新性地建立了缝洞型油藏注气示踪剂解释方法(油藏总体积简化计算法和遗传拟合法),通过解释仿真模拟结果,反演仿真模型参数;模型解释结果与实际参数吻合度高,论证了解释方法的合理性和有效性。