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脉冲中子氧活化测井仪典型应用分析

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生产测井 测井解释 测井技术 测井作业 测井原理 气藏开采
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· 经 验 交 流 ·脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 仪 典 型 应 用 分 析梁 庆 宝(大 庆 油 田 有 限 责 任 公 司 测 试 技 术 服 务 分 公 司   黑 龙 江 大 庆 )摘     要 : 通 过 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 是 测 量 水 流 速 度 的 测 井 方 法 在 油 田 的 几 个 测 井 实 例 ,分 析 了 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井在 配 注 井 、 注 聚 井 、 封 隔 器 失 效 等 情 况 下 的 应 用 效 果 ,说 明 了 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 结 果 准 确 、 可 靠 ,证 明 其 在 油 田 注 入 剖面 监 测 中 的 独 特 作 用 。关 键 词 : 氧 活 化 测 井 ; 注 入 剖 面 ; 应 用中 图 法 分 类 号 : 8 + 1     文 献 标 识 码 : B     文 章 编 号 : 100429134 (2007) 03200892020   引   言脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 是 一 种 测 量 水 流 速 度 的 测 井方 法 \[1 \],不 使 用 任 何 放 射 性 示 踪 剂 ,测 量 结 果 不 受 岩 性和 孔 渗 参 数 以 及 射 孔 孔 眼 大 小 的 影 响 ,能 够 在 油 管 内直 接 测 量 油 套 空 间 的 水 流 速 度 ,准 确 给 出 地 层 的 真 实吸 液 量 ,在 注 入 剖 面 测 井 中 具 有 明 显 的 特 殊 适 用 性 。 我公 司 研 制 的 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 仪 于 2002 年 投 入 油 田推 广 应 用 ,推 广 期 间 先 后 在 大 庆 、 大 港 、 胜 利 、 华 北 等 油田 共 测 井 300 多 口 ,取 得 较 好 的 测 井 效 果 和 经 济 效 益 ,解 决 了 一 些 普 遍 存 在 而 又 急 需 解 决 的 油 田 生 产 问 题 \[2 \]。1   测 井 应 用 分 析1. 1   验 证 配 注 效 果分 层 注 水 的 目 的 是 为 了 控 制 、 缩 小 各 配 注 层 段 间的 注 水 差 异 ,使 全 井 注 水 达 到 平 衡 。 在 配 注 井 的 剖 面监 测 中 ,电 磁 流 量 计 等 常 规 测 井 方 法 受 本 身 适 用 条 件的 限 制 而 无 法 给 出 准 确 的 测 井 结 果 。 脉 冲 中 子 氧 活 化测 井 的 优 势 在 于 能 够 对 油 管 与 套 管 间 的 流 量 做 到 定 量解 释 ,给 出 地 层 的 真 实 吸 液 量 ,从 而 验 证 实 际 配 水 效 果 。喇 × 井 是 大 庆 油 田 的 一 口 注 水 井 ,2002 年 5 月 由笼 统 配 注 改 为 分 层 配 注 。 2002 年 9 月 进 行 氧 活 化 测井 。 该 井 注 入 量 为 94. 7 d ,分 三 级 配 注 ,注 入 压 力为 11. 9 该 井 测 量 井 段 为 950. 0 m~ 070. 0 m ,全井 共 有 7 个 射 孔 层 ,共 有 5 个 层 有 吸 水 显 示 。 图 1 为 2+ 3 号 层 及 其 它 部 分 层 位 的 解 释 结 果 图 ,测 量 结 果 显示 2 + 3 号 层 为 主 力 吸 水 层 ,绝 对 吸 入 量 为 31. 6 d ,相 对 吸 入 量 为 33. 4 % ,该 井 三 级 封 隔 器 均 密 封 良 好 。图 1   喇 × 井 氧 活 化 测 井 解 释 成 果 图该 井 的 各 配 注 层 段 实 测 注 入 量 与 配 注 相 对 吸 水 量对 比 见 表 1 ,对 比 结 果 基 本 达 到 了 配 水 的 目 的 。表 1   喇 × 井 实 测 吸 水 量 与 配 注 量 对 比 表序 号 层 位(层 段 ) 绝 对 吸 入 量/ (d) 相 对 吸 入 量/ % 配 注 流 量/ / (d)1 1 24. 3 25. 7 23. 02 2 + 3 31. 6 33. 4 30. 03 4 0. 0 0. 0 0. 04 5 + 6 15. 1 15. 9 18. 35 5 + 6 10. 5 11. 1 15. 06 7 13. 2 13. 9 12. 77 8 0. 0 0. 0 0. 01. 2   判 断 地 层 大 孔 道油 田 的 长 期 注 水 冲 刷 和 措 施 作 业 ,常 常 使 注 水 层的 孔 隙 结 构 和 孔 喉 直 径 在 井 筒 附 近 发 生 了 变 化 ,一 旦第 一 作 者 简 介 : 梁 庆 宝 ,男 ,1977 年 生 ,助 理 工 程 师 ,2000 年 毕 业 于 石 油 大 学 勘 探 系 ,现 在 大 庆 油 田 有 限 责 任 公 司 测 试 技 术 服 务 分 公 司 ,从 事 测 井 仪器 解 释 方 法 研 究 。 邮 编 :163453·98·  2007 年   第 21 卷   第 3 期                  石   油   仪   器          © 1994 ,势 必 造 成 注 水 长 期 低 效 或 无 效 循 环 ,而且 干 扰 其 它 层 段 的 吸 水 状 况 。 当 地 层 存 在 大 孔 道 时 ,用 同 位 素 示 踪 载 体 法 进 行 注 入 剖 面 测 井 时 ,同 位 素 示踪 载 体 随 注 入 水 进 入 到 地 层 深 处 ,超 出 仪 器 的 探 测 范围 ,所 测 资 料 不 能 真 实 反 映 地 层 的 吸 水 情 况 。 而 脉 冲中 子 氧 活 化 水 流 测 井 则 不 受 地 层 孔 道 直 径 的 影 响 。图 2 和 表 2 是 验 证 地 层 存 在 大 孔 道 的 一 口 实 例 井— — — 枣 × 井 ,该 井 是 大 港 油 田 的 注 水 井 ,注 水 方 式 为 笼统 上 返 ,注 入 量 为 89 d ,注 入 压 力 为 11. 0 同位 素 示 踪 载 体 法 所 测 的 注 水 剖 面 显 示 3 号 层 为 主 要 吸水 层 ,2 号 层 为 次 要 吸 水 层 ,4a、 4b 号 层 不 吸 水 。 而 在同 井 组 的 连 通 油 井 上 ,与 2 号 层 连 通 的 生 产 层 为 主 要注 水 见 效 层 。 通 过 在 该 井 进 行 氧 活 化 水 流 测 井 证 实 ,该 井 的 2 号 层 吸 水 占 全 井 总 注 入 量 的 71. 7 % ,3 号 层吸 水 只 占 28. 3 % ,所 测 注 入 剖 面 资 料 与 该 井 组 的 动 静态 资 料 吻 合 较 好 ,测 井 成 果 准 确 可 靠 。 说 明 该 井 的 2号 层 在 同 位 素 示 踪 载 体 法 施 工 时 ,存 在 “ 大 孔 道 ” 现 象 。图 2   枣 × 井 氧 活 化 解 释 成 果 图表 2   枣 × 同 位 素 与 氧 活 化 测 量 对 比 表序 号 层 位 同 位 素测 量 结 果 / % 氧 活 化测 量 结 果 / % 氧 活 化测 量 结 果 / (d)1 2 14. 6 71. 7 63. 82 3 85. 4 28. 3 25. 23 4a 0 0 04 4b 0 0 01. 3   分 析 调 剖 效 果在 注 聚 合 物 井 中 录 取 注 入 剖 面 时 ,由 于 聚 合 物 粘度 大 ,采 用 同 位 素 示 踪 载 体 法 测 井 和 涡 轮 流 量 计 测 井均 不 能 得 到 很 好 的 测 井 效 果 。 脉 冲 中 子 氧 活 化 的 测 井原 理 决 定 了 它 不 受 井 内 流 体 粘 度 影 响 ,为 观 察 注 聚 调剖 后 不 同 时 期 地 层 的 吸 液 情 况 提 供 了 新 的 监 测 途 径 。吉 × 井 是 二 连 油 田 的 注 络 凝 胶 井 ,络 凝 胶 的 成 分类 似 聚 合 物 ,粘 度 较 大 ,注 入 方 式 为 笼 统 注 入 。 该 井2002 年 5 月 份 开 始 改 注 络 凝 胶 ,注 入 量 为 78. 0 d。为 了 观 察 该 井 注 入 络 凝 胶 进 行 调 剖 后 地 层 吸 入 量 的 变化 ,2002 年 对 该 井 进 行 了 两 次 氧 活 化 测 井 ,调 剖 后 地层 吸 液 量 的 对 比 情 况 见 表 3。 从 对 比 表 可 以 看 出 ,随着 络 凝 胶 的 不 断 注 入 该 井 原 来 的 主 吸 液 层 20 号 层 的吸 液 量 逐 渐 在 减 少 ,而 17 号 层 吸 液 量 则 逐 渐 在 增 加 ,成 为 了 主 吸 液 层 。 分 析 认 为 ,注 入 络 凝 胶 溶 液 后 ,溶 液首 先 沿 高 渗 透 层 推 进 ,络 凝 胶 分 子 经 孔 隙 的 吸 附 后 ,加大 了 高 渗 透 层 位 的 流 动 阻 力 ,当 流 动 阻 力 达 到 一 定 程度 时 ,低 渗 透 层 位 开 始 吸 收 络 凝 胶 ,调 整 了 注 入 剖 面 。表 3   吉 × 井 氧 活 化 测 井 对 比 表序 号 层 位有 效渗 透 率/ (μ 16 0. 1412 17 0. 2533 18 0. 1054 19 0. 0135 20 0. 3612002. 6压 力/ 吸 水 量/ (d)相 对吸 水 量/ %10. 814. 2 18. 218. 5 23. 70. 0 0. 00. 0 0. 045. 3 58. 12002. 12压 力/ 吸 水 量/ (d)相 对吸 水 量/ %11. 819. 0 24. 435. 4 45. 40. 0 0. 00. 0 0. 023. 64 30. 31. 4   用 于 检 验 井 下 工 具 泄 漏由 于 脉 冲 中 子 氧 活 化 水 流 测 井 可 以 测 量 油 套 环 形空 间 内 水 流 的 纵 向 流 动 ,所 以 在 油 田 的 注 入图 3   北 × 井 井 下 工 具 示 意 图井 中 还 可 以 用 脉 冲 中 子 氧活 化 水 流 测 井 检 测 封 隔 器密 封 问 题 。 北 × 井 为 大 庆油 田 的 注 水 井 ,注 入 方 式 为分 层 配 注 井 ,共 四 级 配 注 。图 3 为 该 井 第 三 级 配 注 段的 剖 面 示 意 图 ,第 三 级 配 注段 中 只 有 一 个 层 ,为 萨 Ⅱ 11号 层 ,深 度 为 1 088. 3 m~ 1089. 6 m ,封 隔 器 深 度 分 别 为 1 078. 2 m 和 1 092. 5 m ,偏 心 配 水 器 深 度 为 1 084. 7 m。图 4 、 图 5为 萨 Ⅱ 11号 层 上 、 下 两 点 的 时 间 谱 (水图 4   萨 Ⅱ 11 号 层 上 测 井 曲 线 图流 向 下 ) 。 从 图 中 可 看 出 ,该 层 上 面 1 080. 0 m 处 测 点的 时 间 谱 明 显 有 两 个 峰 ,左 面 的 为 油 管 峰 ,流 量 为 53. 5d ,右 面 的 为 油 套 环 形 空 间 峰 ,流 量 为 30. 4 d。而 从 井 下 工 具 分 析 来 看 ,如 果 1 078. 2 m 处 封 隔 器 密 封 ,则 该 点 油 套 空 间 内 应 没 有 水 流 流 动 ,说 明 1072 . 8m(转 第 69 页 )·09·                  石   油   仪   器                       2007 年 06 月  © 1994 ~ 1 210 m ,共 有 十 一 个 射 孔 层 ,分 七 个 测 量 点 。表 1   拉 10 - 1936 井 相 关 法 测 井 解 释 成 果 表井 口 压 力 :13. 4   注 入 量 :108 (d)     测 井 日 期 :2005 - 5 - 8序 号 层 位/ 层 段 有 效 厚 度/ m 有 效 渗 透 率/ (μ 测 点 深 度/ 注 入 量 / (d)油 套 空 间向 上 向 下油 管 内(向 下 )绝 对 吸 入 量/ (d)相 对 吸 入 量/ %1 1100 105. 02 6 (3) 1100 0. 0 0. 0 105. 0 0. 0 0. 03 1124 0. 0 0. 0 105. 04 3 1. 0 0. 120 1130 48. 5 56. 5 53. 85 9 3. 5 0. 320 1139 0. 0 0. 0 48. 5 46. 26 9 1. 4 0. 190 1139 0. 0 0. 0 0. 0 0. 07 17 1148 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0在 13. 4 注 入 压 力 下 ,两 个 层 有 吸 水 显 示 ,其 中 3 层 吸 入 量 最 高 ,绝 对 吸 入 量 为 56. 5 d ,相 对吸 入 量 为 53. 8 % ; 9 层 吸 入 量 次 之 ,绝 对 吸 入 量为 48. 5 d ,相 对 吸 入 量 为 46. 2 %。其 后 ,又 用 相 关 法 测 井 8 口 ,每 口 井 的 录 取 资 料 都真 实 地 反 映 了 每 个 层 位 的 真 实 吸 水 情 况 ,效 果 良 好 。5   结   论相 关 法 测 井 是 油 田 开 发 应 用 的 一 项 新 技 术 ,必 须保 证 测 井 的 合 理 性 与 解 释 的 精 度 ,这 是 本 文 撰 写 的 目的 。 概 述 内 容 如 下 : (1)简 述 了 相 关 法 测 井 的 原 理 及 解释 中 存 在 的 不 足 。 (2) 论 述 了 相 关 法 测 井 解 释 的 新 方法 。 (3)举 例 说 明 相 关 法 测 井 的 应 用 情 况 。参 考 文 献\[1 \]  王 建 民 . 氧 活 化 测 井 技 术 在 聚 合 物 注 入 剖 面 中 的 应 用\[J \] 技 术 ,1999 ,23 (3)\[2 \]  张 耀 文 . 注 入 剖 面 放 射 性 相 关 测 量 方 法 研 究 \[J \] 技术 , 2004 ,(增 刊 )\[3 \]  [美 \] K· E· 布 朗 . 人 工 升 举 法 工 艺 理 论 \[M \] :石 油 工业 出 版 社 ,1985(收 稿 日 期 :2006 - 04 - 30   编 辑 : 梁 保 江 )(接 第 90 页 )处 封 隔 器 已 经 泄 露 。 该 层 下 面 1 092. 0 m 处 的 时 间 谱只 有 一 个 油 管 峰 ,流 量 为 28. 6 d ,说 明 1 072. 8 隔 器 泄 露 的 流 量 和 第 三 级 配 水 器 注 入 的 流 量 均 被11 号 层 吸 入 。 根 据 脉 冲 中 子 氧 活 化 的 测 井 结 果 ,采 油厂 试 井 队 采 用 验 封 压 力 计 进 行 验 封 ,证 实 了 1 078. 2 隔 器 已 失 效 。图 5   萨 Ⅱ 11 号 层 下 测 井 曲 线 图2   结   论通 过 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 在 各 油 田 的 应 用 ,证 实了 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 能 够 解 决 注 入 剖 面 测 井 的 如 下技 术 问 题 \[3 \]:1)定 量 确 定 井 内 介 质 为 水 、 聚 合 物 的 笼 统 井 (正注 、 上 返 ) 、 配 注 井 的 各 层 吸 液 状 况 ;2)确 定 配 注 井 井 内 工 具 - 封 隔 器 是 否 漏 ,漏 失 量的 多 少 ;3)结 合 动 静 态 资 料 判 断 地 层 存 在 大 孔 道 。参 考 文 献\[1 \]  龚   杰 ,李   凤 . 冲 中 子 氧 活 化 测 井 仪 \[J \] 仪 器 . 2002 ,16 (2)\[2 \]  李   瑛 ,张   巍 ,张 月 秋 . 脉 冲 氧 活 化 测 井 解 释 中 的 一 些具 体 问 题 \[J \] 技 术 . 2004 , 28 (3)\[3 \]  陆 海 英 . 脉 冲 中 子 氧 活 化 测 井 技 术 在 油 田 开 发 中 的 应 用\[J \] 油 田 地 质 与 开 发 . 2004 ,23 (2)(收 稿 日 期 :2007 - 02 - 12   编 辑 : 梁 保 江 )·96·  2007 年   第 21 卷   第 3 期               张 国 军 等 :相 关 法 测 井 解 释 方 法 的 探 讨© 1994
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