高精度碳氧比能谱测井原理与应用

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13碳氧比能谱测井详解

5.碳氧比能谱测井资料的应用
应用分为5点
由于碳氧比能谱测井能在套管井中较好地区分油层和水层，确定油层剩余油饱和度，评价水淹层，因而它在油田开发中得到广泛应用。
(1)定量计算含油饱和度(剩余油饱和度) 不同的含油饱和度，碳氧比能谱测井得到的C、O比值是不一样
的，所以根据含油饱和度与C/O的关系式来定量计算含油饱和度(剩余油饱和度)。
3.伽马能谱的数据采集和处理
(1) 源距选择和谱数据的采集
右图为用MCNP程序(Monte Carlo中子一伽马输运程序)模拟碳氧比能谱测井得出的C/O与源距的关系（模拟模型为高1m的均质地层等）。
从图中①、②和③三条曲线可以看出：
★当源距小于25cm时，碳氧比值受井眼内流体性质影响很大；
(2)快中子非弹性散射γ射线 ① 非弹性散射γ射线
表中第一列给出的γ射线能量，就是非弹性散射γ初始数据谱。从表中可以看出，油气储层中最显著的谱线是6.13MeV、4.43MeV、3.73MeV和 1.78MeV,它们分别是16O,12C,40Ca和28Si的特征谱线。在测井中，选用这四种核素分别作为碳、氧、钙和硅元素的指示核素，因而这四条谱线也就是对应的几种元素的特征谱线，见右上图。
2.脉冲中子源在地层中激发的伽马射线
(3)俘获γ能谱
脉冲中子源在地层中激发的各种γ射线的时间分布图。从图中可知，测量时要用时间门控制测量快中子非弹性散射γ射线，然后再根据能谱分析来确定射线的引起元素种类和元素含量。
碳氧比能谱测井
学习内容
1.方法特点 2.脉冲中子源在地层中激发的伽马射线 3.伽马能谱的数据采集和处理 4.碳氧比的计算、饱和度和孔隙度解释模型 5.碳氧比能谱测井资料的应用

碳氧比能谱测井技术与应用

碳氧比能谱测井技术与应用【摘要】本文简单介绍了碳氧比能谱测井的测量原理、技术特点、主要用途和操作步骤。

同时针对碳氧比测井资料在现河的应用进行了分析，阐述了应用碳氧比测井资料解决油藏的剩余油分布问题。

【关键词】饱和度；剩余油0.引言现河辖区包括两带、一洼、一地区，发现了馆陶-奥陶等8套含油层系。

已投入开发现河庄等六个油田。

探区构造复杂，油藏类型多样，是集“小断块、薄油层、窄条带、深埋藏、低渗透、稠油”于一体的复式油气集聚区。

进入“十五”以来，油田进入高含水开发期，普遍存在着平面及纵向剩余油分布不清、含水分布不清等主要问题。

因此，寻找剩余油分布，预测产层能力和寻找新的潜力层成为主要的挖潜方向。

1.碳氧比能谱测井技术概述碳氧比测井技术引入了快中子非弹性散射理论，解决了低矿化度地层水条件下测量的问题，但是孔隙度对碳氧比能谱测量影响巨大。

理论研究表明，只有在地层孔隙度大于15%的条件下，碳氧比测井可以获得较可靠的结果，可以根据C/O值确定含油饱和度，区分开油层、水层。

2.碳氧比能谱测井技术原理及特点2.1测量原理能量为14.1MeV的快中子轰击地层，与地层中的各种元素发生非弹性散射后减速，受轰击的原子核处于激发态，之后放出具有一定能量的伽马射线。

因此分析所测得的能量与伽马射线计数率组成的光谱即可确定地层所含元素的种类和数量。

因为原油中含有大量的C元素，水中含有大量的O元素，若测量出相应的元素的非弹性散射伽马射线的强度（计数率），即可确定出地层中碳和氧的含量，从而可导出油和水含量（饱和度）。

因为C/O比能谱测井是快中子非弹性散射基础之上建立的，所以其不受氯离子即矿化度的影响，由于伽马射线穿透能力很强，因此既可在裸眼井中测量，又可在套管井中测量。

2.2主要技术指标⑴探测器类型：NaI。

⑵耐压：70MPa。

⑶耐温：125℃。

⑷尺寸：Φ91×6000mm。

⑸测速：54m/h。

⑹在125℃环境条件下连续工作4小时以上。

碳氧比测井资料应用

SNP碳氧比测井资料的应用情况分析
羊4-21井是1993年羊三木油田8井
区的一口生产井。该井于2009年2
月进行了SNP碳氧比能谱测井，通过碳氧比处理解释1、2、5号层解释为水淹层。该井测井前1、2、5 合采日油2.72吨，水143.51方，含水达98%，测井后调整生产层位， 2009年4月对1、2号层合采，日产
该快中子与地层物质的原子核将发生非弹性散射、弹性散射和辐射俘获及活化反应，并且伴随会产生能表征元素类别和丰度的不同强度和能量的伽玛射线。这些
伽玛射线为光子探测器所接收后，仪器将记录和分析以下三种谱：即非弹性散射、
辐射俘获伽玛射线两种能量谱和伽玛射线的到达时间谱。并根据不同核素诱发伽玛射线有不同能量的特征峰选择合适的“能窗”预以检测和记录，碳氧比能谱测井主要选择碳元素、氧元素作为油和水的指示元素，硅元素和钙元素作为岩性的指示元素。因为油中主要含碳,水中主要含氧,通过碳氧比测井可以求出地层中碳氧相对含量比例,可以在已经下了套管的井中发现遗漏的油气层,在已采油的油井中确定油层的剩余饱和度等。
SNP(HPT)
符号曲线名俘获总计数与非弹性反射总计数比元素名地层响应与电性曲线具有相关性
NCNI
Si+Ca C+O
CO
SICA HSC
非弹性碳氧比
俘获硅钙比俘获氢比硅加钙
C
Si
O
Ca
用来计算含水饱和度
岩性指示
H/(Si+Ca) 反映孔隙度
一、碳氧比能谱测井技术简介二、SNP碳氧比测井资料的适应性分析三、SNP碳氧比测井资料的应用情况分析四、SNP碳氧比测井解释标准的建立五、认识与总结
3.67
51 230 0.34 1.85

高精度碳氧比能谱测井在柳赞油田的应用

高精度碳氧比能谱测井在柳赞油田的应用
柳赞油田位于新疆南部，地质构造复杂，油气资源丰富，但开发难度较大。

为了更好地了解油藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率，采用高精度碳氧比能谱测井技术对柳赞油田进行勘探开发是必要的。

高精度碳氧比能谱测井技术是一种可以测量碳氧比的测井技术，可以提供精确的油气藏温度、压力、渗透率等信息，帮助确定油气藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率。

首先，高精度碳氧比能谱测井技术可以更准确地测量油藏的温度，可以更准确地确定油藏的温度分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。

其次，高精度碳氧比能谱测井技术可以更准确地测量油藏的压力，可以更准确地确定油藏的压力分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。

此外，高精度碳氧比能谱测井技术还可以测量油藏的渗透率，可以更准确地确定油藏的渗透率分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。

总之，高精度碳氧比能谱测井技术是一种非常有效的技术，可以帮助柳赞油田更好地了解油气藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率，为柳赞油田的勘探开发提供有力的技术支持。

利用高精度碳氧比能谱测井解释成果挖潜测井未解释层段潜力

马头营凸起位于黄骅坳陷北部，为受柏各庄断层控制的背斜构造。

X1断块的储集层主要是明化镇组、馆陶组砂岩。

上第三系明化镇组、馆陶组为河流相沉积，储层十分发育，储集砂体类型主要是河道砂与心滩砂，单砂体厚度一般为1.4～5.3m，平均厚度2m，砂岩孔隙度平均30.6%，平均渗透率444.2×10-3μm2，属高孔中高渗型储层。

原油粘度为0.8568～0.8968 g/cm3（20℃），原油粘度为32.52～39.33 mPa·s（50℃），凝固点35～40℃，含蜡量为14.9%～21.1%，沥青质+胶质含量13.8%～31.8%。

地层水矿化度1446mg/L，氯离子含量583mg/L，钠离子含量465mg/L，水型为NaHCO3型。

地温梯度5.5℃/100m，油藏压力系数0.994油层静温103℃，油层静压12.2MPa，属正常温度、压力系统。

X1断块由于油井生产高含水、低产低压，经济效益差，短期内无产能接替的潜力，且地面管理维护难度及费用大的局面，出于安全环保方面的考虑，2006年4月全面封井。

通过精细地质研究，实施了评价井和扩边井的钻探，落实地质储量X×104t，在此基础上，开展了长停井单井潜力研究等复产方案的研究制定，运用各种技术手段，使断块产量得到全面恢复，同时也开辟了临近断块的含油潜力。

1　碳氧比能谱测井原理碳氧比能谱测井是一种脉冲中子测井方式，利用脉冲中子发生器以20kHz频率向地层发射14MeV的脉冲中子，首先与地层中的元素原子核发生非弹性散射，释放出伽玛射线，高能快中子与地层元素的原子核发生多次碰撞后变成热中子，热中子被地层元素俘获，释放出俘获伽马射线。

利用探头探测非弹性伽马射线和俘获伽马射线，并进行能谱分析，获得C、O、Si、Ca等元素在井眼附近一定范围内的丰度，进而求出地层含油饱和度。

高精度碳氧比能谱测井相对于常规碳氧比能谱测井，其计数率大幅度提高、统计误差减少，可还原地层信息，从而提高剩余油饱和度参数的计算精度，对于处于开发中后期油藏的剩余油分布研究、水淹层精细解释具有明显优势。

高精度碳氧比能谱测井在胡庆油田的应用-断块油气田

第9卷第2期断块油气田FAUL T2BLOCK OIL&G AS FIELD2002年3月高精度碳氧比能谱测井在胡庆油田的应用王留申　贾　中　王怀兵　张　凯　李爱萍(中原油田分公司采油五厂) 摘　要　高精度碳氧比能谱仪在确定含油饱和度的精度和准确度方面同普通碳氧比测井相比有了很大提高,它可以对0.8m以上的地层做定量解释、对0.5～0.8m的地层做半定量解释;可以对孔隙度在15%以上的地层做定量解释、对孔隙度在10%～15%的差产层做半定量解释。

2000年9月—2001年7月在胡庆油田7口井中推广应用,取得了较好的开发效果。

实践证明,高精度碳氧比能谱测井能够更精确地反映地层剩余油饱和度的层间分布,能够更加有效地指导油水井开发,为油田后期开发打下坚实的基础。

关键词　胡庆油田　测井　高精度碳氧比　剩余油饱和度胡状—庆祖集油田(简称胡庆油田)是极其复杂的断块油气田,1986年投入开发,目前已进入高含水开发阶段,有三分之一的地质储量进入了特高含水开发期,且层间层内矛盾突出。

因此,在胡庆油田开展高精度碳氧比能谱测井,认清地层剩余油饱和度的层间分布状况,分清油水边界及油水层,指导补孔、堵水措施,实现控水稳油;以及对开发方案的制定、实施和评价,都有重要的现实意义。

1　测井原理与技术指标1.1　碳氧比能谱测井技术原理[1]碳氧比能谱测井原理是通过向地层发射14 MV的中子流,中子与各种原子核发生非弹性碰撞后,激发的原子核返回基态时放射出伽马射线。

这种伽马射线的能量与其原子核性质有关,特别是碳、氧、硅、钙等元素具有明显特征能量峰,对这些包含特征能量峰的伽马射线进行时间和能谱分析,可以得到这些元素的含量,从而计算出产层含油饱和度,监测油田开发过程中产层含油饱和度的变化情况。

同时,进入地层中的中子经非弹性碰撞后损失了能量被减速为热中子,热中子被各种原子核俘获,发生俘获反应后放射出不同能量的次生伽马射线。

SMY—50碳氧比能谱测井仪原理及应用

SMY—50碳氧比能谱测井仪原理及应用【摘要】介绍了西部钻探测井公司SMY-50长时效碳氧比测井仪器的组成及技术性能特点。

实际推广和应用证明，该套仪器具有良好的一致性、重复性和稳定性，各项技术性能参数达到油田要求，符合质量控制标准。

所测近30口井的资料解释结果为克拉玛依油田的老井开发提供了可靠的依据。

【关键词】碳氧比能谱测井仪器中子发生器非弹性散射产额SMY-50碳氧比能谱测井仪器，能够连续长时间测井。

该仪器的中子发生器使用自成靶中子管、高压倍加器和高压变压器，以及部分附件装入外径为76mm 的不锈钢管中构成一个密封短节，管内充六氟化硫作为绝缘介质。

它发射的14.1MeV中子可以穿透钢套管和水泥环，在地层中激发出伽马射线，使用探测器记录这些伽马射线并对它们进行时间和能量分析，可以得到地层岩性，含油饱和度，孔隙度等信息。

目前该仪器在克拉玛依油田已经测井近30口，取得了较好的效果。

1 SMY-50碳氧比能谱测井仪器原理C/O测井是利用脉冲中子源向地层发射14MeV高能快中子，测量这些快中子与地层物质的核素发生非弹性散射放出的伽马射线的能谱的一种测井方法。

高能快中子与地层中不同核素发生非弹性散射放出具有不同特征能量的伽马射线，对其进行能量分析，就可以确定层中存在的核素和它们各自的浓度。

岩石内常见的核素中，碳和氧都具有较大的快中子非弹性散射截面，并且所产生的非弹性散射伽马射线均有较高的能量。

碳和氧又分别为油气和水的很好的指示核素。

所以选择测量地层中的碳和氧产生的非弹性散射伽马能谱，取其计数率比值来确定储层的含油饱和度。

SMY-50中子发生器外壳下部接有高压控制、阳极电源和接口控制，干扰抑制等电子线路单元组成的非密封控制和接口短节，它们组合在一起构成中子发生器主体部件。

在其上部配接屏蔽体与连接滑环，装入外径为90mm的2727井下仪器外壳中。

2 现场应用SMY-50碳氧比仪器已在克拉玛依油田测井近30口，其中有12口测量段在500m以上，每井次连续工作时间超过12小时，充分体现了该仪器的长时效特点。

碳氧比能谱测井的基本原理

1 碳氧比能谱测井的基本原理碳氧比能谱测井的基本原理是：向地层发射快中子（14MeV），同时记录分析快中子与地层中元素发生非弹性散射作用而产生的γ射线能谱。

碳氧等多种元素受快中子非弹性散射作用后，将以发射γ射线的形式使自己的能级退降到原来的稳态。

因为每种元素发射的γ射线的能量不同，我们可以根据接收到的γ射线的能量，来确定某种元素的存在，此能量的γ射线称为该元素的特征γ射线。

如：n + 12C →12C★ + n，∣→12C + γ（4.43MeV）n + 16O →16O★ + n，∣→12O + γ（6.13MeV）碳的特征γ射线能量是4.43MeV，氧的特征γ射线能量是6.13MeV，如此的能量差别很容易将两种γ射线区分开来。

其它元素如硅、钙、氮等受快中子非弹性散射作用也将发射γ射线，但它们或是特征γ射线能量与碳、氧的不同，或是反应几率小，或是地层中含量少，所以分析非弹性散射γ射线的能谱，便可以知道碳、氧两种元素的相对含量，而得到C/O值，油中含碳不含氧，水中含氧不含碳，这样由C/O值的高低可以推知含油饱和度的大小。

2 仪器介绍2.1仪器简介碳氧比能谱测井方法是上个世纪五十年代在世界兴起的一种脉冲中子测井方法。

在我国，以大庆为代表的测井工作者从六十年代开始进行了该方法的研究，经过数十年的不懈努力，刻苦攻关，获得了一大批技术成果，碳氧比能谱测井仪不断得到改进和发展。

大庆测井公司自成立以来，先后研制了NP系列碳氧比能谱测井仪，COR型高精度碳氧比能谱测井仪，COR-D双源距碳氧比能谱测井仪，伴随粒子碳氧比能谱测井仪和小直径碳氧比能谱测井仪。

仪器经历了由点测到连续测量；由耐低温到耐高温；由模拟电路到数字电路；由单晶到双晶的不断发展和完善过程。

仪器实现了系列化、标准化。

碳氧比能谱测井仪是我公司比较重要的拳头产品之一。

特别是COR型高精度碳氧比能谱测井仪，仪器具有较强的工作稳定性和较高的探测精度，具有国内领先水平。

报告2：精准碳氧比测井解释方法

b、对孔隙度10%-15％的地层半定量解释，符合率75%；
c、对孔隙度10％以下的地层定性解释，符合率60%；饱和度指标：定量解释的含油饱和度计算误差小于 8％、半定量解释的含油饱和度计算误差小于12％；产水率指标：定量解释的产水率计算误差小于10%；半定量解释的产水率计算误差小于20％。
2．重新加电实验：共做两组
第一次第二次两次差值油砂 0.6775 0.672 水砂 0.5109 0.5139 差值 0.1666 0.1581 0.0055 -0.003 相对 ≈0.81％ ≈-0.59％
从对比看出，两次加电所测的碳氧比油水差值均产生误差。两者差别是不一致的，变化方向也不同。这表明，该值可能是一个随机误差。该值在饱和度计算时，至少可能产生0-5％的误差。从整个实验过程看，这个误差是有较大的偶然性；从仪器上看，查不出有什么异常；由于存在这个误差，目前消除它的唯一方法是归零化处理。归零化处理要求测目的层时，必须测足够多的、临近的泥岩值。
（2）解释观念落后：解释观念停留在静态分析为主上，没有采用动、静相结合方法分析剩余油问题。（3）空间立体分布与时间分布的四维分析模式构成现代碳氧比解释模式。
2、 “零值漂移”问题
（1）在没有有机质的地层中，碳氧比曲线不是零；（2）从实际生产过程中发现碳氧比曲线的泥岩值经常发生变化：
（ 3 ）不同仪器所测泥岩相差较大；同支仪器两次测量（重复）时泥岩经常有差别；
5、精准碳氧比能谱两种解释方法比较
比较内容
预处理技术复盖技术
老方法
未采用
精细解释
归零化处理
碳氧比与硅钙比复盖碳氧比与纯水层碳氧比复盖与曲线显示方式有关与曲线显示方式无关通用解释模型能比值法大按测量段选择参数解释有有 10-20小时 80%以上。

碳氧比能谱测井原理与实现

碳氧比能谱测井原理与实现碳氧比(C/O)能谱测井是运用次生伽马射线能谱学的原理到现场测井和油气探侧【1】，测量脉冲中子轰击地层而产生的伽玛射线的能量和强度，通过记录地层中的碳和氧的相对量直接判断油水层。

在低矿化度、矿化度变化很大的水层和高孔隙度地层中能定量地给出饱和度参数，是国内目前唯一不受地层矿化度影响的测井方法，能够很好地评价储集层孔隙度和岩性，区分流体的类型，广泛用于在套管井周围地层中寻找油层、监测油井产量和油井的动态，为油田的动态分析、二次采油和三次采油提供重要的地质参数。

随着油田勘探开发任务的加重和油田的二次开发，国内许多油田公司都要求使用碳氧比测量方法，不仅测量出地层物质的氢、抓、碳、氧等元素的含量，还同时计算出地层各元素的比值，以便更好地分析地层岩性和流体类型，确定含油饱和度。

目前国内使用的碳氧比下井仪器主要是从阿特拉斯公司引进的2727多参数能谱测井仪，该仪器的主要特点是井下有一个多功能的微处理器控制仪器的工作;探测的计数率高，提高了原始资料的分辨率;测井的重复性好、质量高;能准确地测量更多的地层参数，测量值更能反映地层状况。

由于该仪器井下具有微处理器，控制繁琐，加之与地面的双向通讯工作方式，使得数控测井系统配接该仪器有一定的难度，本文结合在配接过程中积累的经验，介绍了2727碳氧比仪器的测井原理，给出了具体实现方法和实例。

1．测量原理与方法C/0能谱测井是利用快中子和地层中的原子核发生非弹性碰撞时发射非弹性散射γ射线，该射线的能量与被碰挽核的结构有关，表征了该原子核的性质，不同原子核在碰撞时放出的非弹性散射γ射线的能量和数量都是不同的，通过分析γ射线的能谱，可确定地层中存在的各种元素的相对丰度。

2727测井仪就选用14.1Mev的中子发生器作为中子源，使快中子和碳、氧发生非弹性碰撞，测量碳氧产生的特征γ射线的强度。

选择碳和氧作为区分油层和水层的指示元素是因为石油中含有大量碳元素而不含氧元素，水中含有大量氧元素而不含碳元素，但如果单纯利用碳和氧的浓度来区分油水层，由于碳和氧的差异变化范围小，对仪器的灵敏度要求高，为了增强不同地层的差异，采用碳氧比值来衡量地层的性质，使得油水层的差异增大，放宽对仪器灵敏度的要求，同时也减少了测井中的各种影响，尤其是脉冲中子产额不稳的影响。

浅谈碳氧比能谱测井原理及其应用

程度
在多年注水开发的老油田，多数井的部分层位已出现不同的水淹。利用碳氧比能谱测井资料能够
判断水淹层位，为油井补孔、堵水挖潜提供依据。Ｘ —— １２９３４井于１８９５年完井。一直生产的有
圈１随巾和ｓ变化的扇形图ｎａ
度低、稳定或未知的条件下，不在套管井中测定地层
含油饱和度。
ＦＩｅ、Ｃ、０、Ｈ、Ｃ等元素组成。由中子发生器所
产生的能量为１．Ｍｅ的快中子射人地层后，４１Ｖ发生非弹性散射和俘获过程，产生非弹性散射伽马射线和俘获射伽马射线。非弹性散射伽马射线是高能中子与地层中ｎｚ、ＣＣ、０、 ∞ ａ等核素相互作用的产ｉ物，获射伽马射线是ｉ３１∞ ａｅ等核素俘Ｈ、、Ｃ、Ｃ、Ｆ５的热中子俘获伽马射线。由于不同核素的非弹性散
目；－每ｃ岩石骨架中氧原子的数目。ｄｍ，由于地层和井眼对伽马射线有散射和吸收作用，得能谱中提取出来的ＣＯ产额比与测／有如下关系：
Ｃ／：ｔ０２＂
，０ｌ
比值
３、０４和４层，产油２，４４、５６１３ｔ产水８ｍ，７，含水已达９．碳氧比能谱测井资料（７％，９见图２表明，）原生产井段已严重水淹，４到４而ｌ３层水淹程度较弱，故封住原生产井段，开４、３层，果１产油１９，射２４结３９ｔ水１３６含水７％，ｍ．达到了挖潜增效的目的。３

碳氧比能谱测井在大港油田的应用

低，而俘获ＳＣｉａ的大小受到地层水矿化度的影／响，所以选择地层水矿化度在３００ｐ一００ｐｍ５００ｐ００ｐｍ之间，所反映的地层真实性效果较好。
２３岩性对ｃ０测量的影响．／
ＣＯ测井对孔隙中所含的碳与岩石骨架中的／碳鉴别不清。在石灰岩地层中主要成分是碳酸钙（ａｏ）ＣＣ。，在砂岩地层中主要成分是二氧化硅
在孑隙度、Ｌ含油体积相同的情况下，油的比重不同、单位体积油里含碳原子核数不一样，重油含碳原子核多；而轻油含碳原子核少，因而在地层孑隙度相Ｌ
同时，重油比轻油测的ＣＯ值高，对１０含水砂／相０％
４应用效果分析
应用此模型在大港油田羊二庄、港西、港东、唐家河、六间房等地区，取得了好的效果。
的影响因素和适用范围，提出碳氧比能谱测井资料处理解释存在不足之处，进而通过分析大量的碳氧比能谱测
井资料解释存在的问题。以碳氧比能谱资料及岩心分析资料为基础，建立了准确可行的解释模型。该模型在大
港油田５个地区的综合应用，在老井挖潜、准确判断油层水淹、油一水界面和油层动用状况上取得了好的效果，
随着井眼变大，／ＣＯ值增大。
完钻，因录井无油气显示，当时未进行综合解释。９２月进行碳氧比能谱测井资料进行解释，通０年
过应用模型①处理解释和经邻井的注水、开采综合分析认为：１、１３号４号、１号层，可能被水淹或５采空。应用模型②处理解释，这几层未被水淹和采
ＣＯ值基本上不能应用。／

高精度碳氧比能谱测井在油田高含水期的应用

高精度碳氧比能谱测井在油田高含水期的应用摘要：马厂油田属复杂小断块层状油藏，已进入高含水开发期，由于油田地质情况复杂，实施的碳氧比监测及DDL-III气举找水结果，不能满足油田剩余油监测及堵水工作的要求，高精度碳氧比能谱测井进行剩余油监测，能有效解释多层合采时主力产水层，直观反映储集层纵向剩余油分布，为油田进行老井挖潜及产液结构调整，提供地质依据，通过在马厂油田应用效果较好。

关键词：马厂油田；储层物性；水淹层；非均质；测井一、油田地质概况及开发现状马厂油田位于马厂断层上升盘，1987年投入开发，动用含油面积7.2平方千米，动用地质储量735万吨，标定采收率36.04%，可采储量265万吨。

主要含油层系为沙三中和沙三下亚段，油藏埋深2500m～3200m，油水分布主要受断层和构造控制，属复杂小断块层状油藏，储层物性较好，孔隙度18%～20%，渗透率一般为50～100×10-3μm2；，地层水矿化度6.8-8.29万ppm。

经过20多年的开发后油田已进入高含水开发阶段，截止到2012年6月，核实日产液2088吨，日产油178吨，综合含水91.47%。

在进行产液结构调整过程中，由于油田地质情况复杂，碳氧比监测及DDL-III 气举找水，已不能满足油田剩余油监测及堵水需要。

从2012年下半年开始，结合油田2013年综合治理要求，应用高精度碳氧比能谱测井进行剩余油饱和度监测，研究剩余油分布规律，综合评价效果较好。

二、高精度碳氧比能谱测井原理1.测井原理高精度碳氧比能谱测井是通过向地层发射14兆电子伏特的中子流，中子与地层中各种元素的原子核发生非弹性碰撞后，被激发的原子核返回基态时放射出次生伽玛射线。

次生伽玛射线的能量与其原子核性质有关，特别是碳和氧元素等具有明显特征能量峰，中子经非弹性散射（碰撞）后损失了能量被减速为热中子，热中子被各种原子核俘获（即发生俘获反应）后原子核放射出不同能量的次生伽玛射线，次生伽玛射线形成俘获伽玛射线。

自动稳谱技术在高精度碳氧比能谱测井仪中的应用

自动稳谱技术在高精度碳氧比能谱测井仪中的应用1 概述碳氧比能谱测井所依据的基础是快中子与原子核相互作用理论。

碳氧比能谱测井需要测量快中子与地层元素原子核发生碰撞时所产生的非弹性散射伽马射线。

碳元素原子核的非弹性散射伽马射线强度与氧元素原子核的非弹性散射伽马射线强度之比就是碳氧比，其值能反映碳、氧两种元素的含量关系。

石油中含有大量的碳却不含氧，水中含有大量的氧而不含碳，所以碳氧比值能反映油、水两种物质的含量。

显然，碳氧比值越大，则含油饱和度越高。

为了区分岩石骨架成分引起的碳氧比值的变化，需要知道地层岩性，由热中子俘获伽马射线能谱可以求得反映岩性的硅钙比。

对砂岩地层来说，硅钙比值较大，对泥岩来说，硅钙比值较小。

因此，由碳氧比值、硅钙比值等参数可以计算地层的含水饱和度[2]。

碳氧比能谱测井的基本过程就是脉冲发射快中子，同时记录伽马射线能谱。

由于测井仪器是综合性的测量系统并工作于温度等因素变化相当大的环境中，探测器增益、高压发生器输出、放大等电路特性都会发生一定程度的变化，从而造成能谱漂移，即同一能量的伽马射线在不同系统增益下测量时，能谱峰的位置发生变化，使得系统无法获得正确的结果，给地层参数正确获取带来困难，因此需要进行稳谱处理以抑制能谱漂移2 高精度碳氧比能谱测井稳谱技术方案目前稳谱技术都是通过计算机判断能谱峰漂移多少道，经过计算，然后计算机往井下发送命令来进行稳谱。

但在实际测井过程中，仪器采集数据和往上发送数据不是同步的，即使计算机发现谱漂，再往下发命令也是延迟的命令，并不能真正的校正谱漂。

针对现有碳氧比能谱测井的状况，设计了一种软件自动稳谱技术，以便在测量过程中通过采集软件自动的跟踪能谱峰并进行稳谱校正。

稳谱周期由以下几个步骤组成：（1）当仪器在井下稳定时，进行刻度，并提取刻度时的俘获谱，把其当成标准谱，获得氢峰和铁峰峰谷的数据。

（2）正常测井时实时提取俘获谱和非弹总谱的氢峰和铁峰峰谷的数据，分别与标准谱数据进行线性拟合，获得校正系数。

碳氧比能谱测井解释油气水层的方法基础及油田应用实例

碳氧比能谱测井解释油气水层的方法基础及油田应用实例谭廷栋
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】1990(000)005
【摘要】碳氧比能谱测井是一种探测地层化学指示元素比值的核测井方法。

根据测量的碳氧比(C/O)和硅钙比(Si/Ca),可以确定套管井地层含水饱和度及其产水率。

从80年代起,我国大庆、胜利、辽河、大港油田先后开展了碳氧比能谱测井,在套管井地层中找油找气,获得了显著的地质效果。

本文论述碳氧比能谱测井解释油气水层的方法基础及油田应用实例。

【总页数】1页(P346)
【作者】谭廷栋
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.8
【相关文献】
1.BGO碳氧比能谱测井定量解释方法 [J], 陆海英;杨荫祖
2.基于CATO方法的碳氧比能谱测井资料解释 [J], 王祝文;刘菁华
3.碳氧比能谱测井解释中扩径影响校正方法研究 [J], 王艳萍
4.碳氧比能谱测井精细解释方法研究及应用 [J], 孟凡顺;冯庆付;贲亮;张绍亮
5.碳氧比能谱测井解释中扩径影响校正方法研究 [J], 王艳萍
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碳氧比能谱测井及其应用

学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald242当油田进入中高含水期后，一方面迫切需要了解储层目前剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案，需要对储层性质进行重新认识。

为了解决以上问题，需要引进更先进的测井仪器和资料解释方法。

在套管井中通常使用的饱和度测井方法大都建立在伽马射线探测的基础上，常用的剩余油饱和度测井技术有中子寿命测井（T D T）和碳氧比（C/O）能谱测井。

中子寿命测井在天然气井中效果较好，但受地层水矿化度的影响，低矿化度的地层，难区别油和水[1]。

碳氧比能谱测井是目前国内唯一不受地层水矿化度影响的测井方法，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。

因此在各大油田中得到广泛的应用。

1 测量原理碳氧比能谱测井是一种新型的脉冲中子能谱测井，它所依据的基本理论是快中子非弹性散射，所要测量的主要伽马射线是非弹性散射伽马射线。

基本原理是利用利用脉冲中子发生器向地层发射能量为14MeV的快中子，当这些高能快中子射入地层后，它除了与地层中元素的原子核发生非弹性散射反应外，还要发生俘获辐射反应和活化反应。

非弹性散射伽马射线基本上仅在高能中子源存在时它才存在，而在中子源停止发射后只能延续极短的时间，因此只要适当的采用与中子脉冲同步的测量技术，就可以有效地把非弹性伽马射与其它反应产①作者简介：段迎利（1989—），女，在读硕士研究生，主要从事油藏动态监测及测井资料解释工作。

碳氧比能谱测井及其应用①段迎利袁伟（湖北省武汉市蔡甸区长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉 430100）摘要：碳氧比能谱测井，又称快中子非弹性散射伽马能谱测井，能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，进而计算出储层中的含油饱和度，进行油田动态分析。

碳氧比测井

高精度碳氧比 4.1m 80--99mm 70--98kg 135--150o C
技术指标
2727XA C/O 13.64 英尺（4.16米） 3-1/2 英寸 88.9 mm 200磅（90.72公斤） 270o F （132o C）
100 MPa 14 MeV 中子源
14500 psi (100 MPa) 14 MeV 中子源
时间门A记录脉冲发射期间的产生非弹性谱和俘获伽马射线谱（蓝线），时间门B记录脉冲发射后的俘获的能谱（绿线）,其中含有大部分的俘获伽马射线。
从时间门A谱中减去时间门B谱的一部分，可以得到经校正后的净非弹性能谱（红线）。
高精度碳氧比能谱处理
高精度碳氧比能谱测井采用开窗能谱处理技术，利用简单的伽马射线能量分布模式，把大量的伽马射线归结为单一元素的贡献，提高探测的伽马射线的数目，降低统计起伏误差。
比值法：在利用碳氧比能谱测井方法对地层进行分析时，通常总是取碳能窗范围内所包含的伽马射线总计数与氧能窗范围内所包含的伽马射线总计数之比来评估储集层中的含油量或其他地质参数。碳能窗与氧能窗中计数的比值称为碳氧比，碳氧比能谱测井也由此得名。利用碳氧比来评价地层中的含油量有两个优点：一是可以消除中子产额不稳定造成的影响；二是可以提高区别地层中的灵敏度。
孔隙度φ：
C/O比值受地层介质中碳元素含量的影响。因此，当岩性不变，地层孔隙度由小变大时，纯油砂岩或纯油石灰岩的C/O比值相应的增大。
Φ<10% 不能应用 10%<Φ<15% 只能定性地区分油、水层 15%<Φ<25% 可以区分开油、水层，并给出地层的含油饱和度。 Φ>25% 可以确定含油饱和度，区分油、水层、弱水淹层和强水淹层。矿化度：盐水和硼对C/O的影响不大，但对俘获Si/Ca曲线有较小的影响。