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。

2.3主要用途

⑴了解区块剩余油分布。

⑵可用于指示动用层和未动用层，确定开采层位。

⑶在高含水的厚产层中确定最佳射孔层位。

⑷识别水淹层，在强水淹区域内寻找含油富集块。

⑸老井挖潜，重新进行评价。

2.4技术特点

⑴碳氧比技术适用于高孔隙度地层，要求地层孔隙度必须大于15%。

⑵基本不受地层水矿化度的影响。

⑶碳氧比方法更适合于砂泥岩地层，在石灰盐岩地层需要进行岩性校正。

⑷测量工艺相对简单，通常测井前要求洗井。

⑸同时可适用于套管井和裸眼井。

⑹采用双探测器，在解释软件配合下，可以校正测量环境影响。

⑺靠仪器自重下井，井斜小于45度。

2.5碳氧比测井操作步骤

2.5.1仪器吊装、连接

⑴仪器自身较重，必须用通井机挂好仪器吊至井口。

⑵穿好电缆，吊装天地滑轮。

⑶仪器与马龙头连接时保证定位销进槽。

⑷打紧游壬，仪器连接完毕。

2.5.2检查仪器连接是否正常

⑴检查缆芯电阻，判断连接是否正常。

⑵通讯检查。

2.5.3测井前的仪器调试

⑴下至目的层后，给中子管灯丝供电至350mA，两组同时缓慢加电，停5分钟，两组同时降到275mA左右，根据时间谱的宽度适当增加或减小电流，每次调节在2mA。

⑵给仪器微机部分供电，电压稳定在140-150v，检查通讯。

⑶正常后加中子管高压，先加至120mA，停5分钟，并记录长、短源距的中子产额，再加至170mA停5分钟，记录产额；加至210mA停5分钟，最终使产额达到1350左右可以实现测井要求。

⑷通过快捷键调节长短源距的氢峰位置，使氢峰稳定在光标道址66道上。

2.5.4测井

⑴关闭程序中时间谱、总谱。

⑵打开打印机，写入存盘文件号，文件存盘、打印打至ON。

⑶改变测井方向为上提测井。

⑷由于采用软模拟调节仪器，因此要恢复当前深度。

⑸开始测井，测速保持54m/h。

⑹测井过程中操作员通过快捷键使氢峰始终维持在66道。

⑺测井过程中，中子产额允许上下浮动5%，过高或过低以2mA为单位调节5号中子高压电流。

3.碳氧比能谱测井资料的应用与效果评价

梁13-36井资料解释分析，12、13号层剩余油饱和度较高且动用程度低。9、

10、11号层含油饱和度较低，水淹严重，再利用潜力不大。对12、13号层进行重复射孔，封堵9、10、11号层，措施实施后，含水降为92.3%，日增油11吨。

梁13-36井碳氧比测井解释成果图

4.认识与结论

碳氧比测井最基本的用途是确定淡水油田套管外地层中的含油饱和度。含油饱和度参数是地质工作者用来区分油层和低矿化度水层、进行地层动态分析的重要依据。

通过碳氧比能谱测井了解地层的剩余油纵向、横向分布情况，为老井的增效挖潜提供可靠依据，提高措施成功率。

碳氧比测井受矿化度影响较弱，但受地层孔隙度影响，在具有高孔隙度、高渗透率的地质特点的情况下，具有较好的适应性，与地质动态分析符合率较高。

碳氧比测井仪器自身的特性及其测量参数的选择会对碳氧比的测量造成一定的影响。

【参考文献】

[1]孙建孟.油田开发测井.东营：石油大学出版社，2004，12.

[2]郭海敏，戴家才.套管井地层参数测井.北京：石油工业出版社，2007，7.