示踪剂监测技术作为一种认识地层情况的重要手段,能够有效判断地层流体的流动方向、井组中注采井间非均质性、井间的连通情况,为施行提高采收率措施提供重要依据。目前,砂岩油藏的水溶性示踪剂解释技术已经比较完善,但是针对缝洞型碳酸盐岩油藏的气体示踪剂解释模型还很少,而且,其中很大一部分模型考虑的溶洞为直径较小的溶蚀孔洞,不能满足含有大尺度溶洞油藏的气体示踪剂解释需求。本文考虑塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏中含有大尺度溶洞的地质特征,针对气体示踪剂测试井组中注入井钻遇溶洞的情况,建立了缝洞型碳酸盐岩油藏井间气体示踪剂解释模型,提出了解释方法,编制了气体示踪剂解释软件,并进行了实例应用。本文的主要研究成果有:(1)建立了适用于裂缝的气体示踪剂一维迁移二维扩散模型,与一维迁移扩散模型相比较,该模型考虑了示踪剂在垂直于随流迁移方向上的扩散。在相同参数下进行计算,前者理论值普遍比后者小一个数量级,更接近于实际情况;(2)建立了适用于大尺度溶洞的气体示踪剂径向迁移扩散模型,根据该模型与一维迁移二维扩散模型的理论曲线差别,提出了示踪剂浓度导数溶洞识别法,该方法能较快地识别地层中有无溶洞,为示踪剂浓度曲线解释时数学模型的选择提供依据;(3)建立了多裂缝大溶洞碳酸盐岩油藏井组气体示踪剂解释模型,该模型考虑了示踪剂在裂缝中的一维迁移二维扩散、溶洞中的径向迁移扩散,能解释纯裂缝、裂缝-溶洞以及纯溶洞中示踪剂的流动。利用该模型进行了敏感分析,发现大尺度溶洞体积对曲线形态的影响最大,裂缝长度主要是对浓度曲线出现的时间有影响,对曲线形态的影响可以忽略;(4)提出了使用声波滤波法对实测示踪剂浓度曲线进行处理的方法,该方法可以有效解决流道个数识别时人为因素大的问题;(5)根据建立模型和解释方法,结合现代拟合算法,运用计算机多线程技术,编制了井组示踪剂解释软件,该软件可以解释得到注采井间的流道个数、裂缝波及体积和溶洞体积等参数。运用该软件对塔河油田X井组示踪剂浓度曲线进行了解释,得到注入井和采出井之间的溶洞体积为8845m3,高渗透裂缝有3条,分配系数分别是0.356、0.291和0.353,对应的气体波及体积分别是769、644和722m3,该结果与现场认识较吻合。