放射性井间同位素测井
同位素示踪注水剖面测井
二、示踪测井基本原理及相关概念
4）重复误差：相同条件下，用相同的设备、相同的工程操作人员、相同的环境下 两次测量值的差异大小。 重复性是测量精度的在线检查，是评估测量不确定性的最好的方法。 测井中，常记录重复测量段以验证仪器响应的正确性。即，曲线异常需要重复。 现场重复误差计算方法如下：
N2 N1 δ 100% N2 式中： δ——曲线重复误差； N1 ——第一条曲线平均值； N2 ——第二条曲线平均值；
H2------------注入剖面测井自然伽马曲线上相对应标志层界面深度，m;
五、测井资料解释流程
（2）利用磁定位测井曲线校正深度
磁定位测井曲线表示出套管接箍深度。有些注水井，油管管柱喇叭口
位于注水井段顶部或中部，都可以测出一段套管接箍显示的磁定位曲线。 这样，当注水井段自然伽马基线发生异常不易进行深度校正时，可以用套
球座
图1-2b 偏心分注两级三段结构示意图
二、示踪测井基本原理及相关概念
1、测井原理
注水开发的油田需要测定注水井中各小层吸水量，掌握各小层的吸水能力， 制定合理的分层配注方案，以防止单层突进或舌进等情况的出现。用放射性同 位素载体法可以在注水井中测定吸水剖面。 选用半衰期短的同位素I131或Ba131作为示踪剂，用粒径大于50μm的骨质活
管接箍曲线进行深度校正。
放射性同位素测井的应用2
放射性同位素测井的应用(2) 放射性同位素测井的应用(2)载体用量与衰变期、放射性强度的关系我们知道，由于每口井的油层厚度和吸水能力不同，使用放射性同位素的强度和用量也不尽相同。
一般的放射性强度由式(1)确定： (1)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;K----吸水厚度为1m时，所用的放射性强度，Bq/m，由统计分析确定K值选用1.5×105Bq/m;H----油层射开厚度，m(当H<30m时，用射开厚度代替吸水厚度;当h>30m 时，用射开厚度的70%代替吸水厚度);A----各种沾污耗掉的放射性强度，目前选用30×105Bq(大庆地区经验值)。
同时，载体用量按式(2)可确定：(2)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;I总----使用当天源罐内同位素的强度，Bq;V----载体用量，ml。
假如，一罐1000ml的同位素微球，比重1.03～1.06g/㎝3，半衰期11.7天，刚出厂的强度是100mCi。
若出厂当天使用强度为0.1mCi，即3.7MBq[2]，则按照式(2)可求出所需体积为1ml;若出厂后5天使用，则由同位素衰变公式知罐内放射性强度衰减为74.38mCi，同样要求使用强度为0.1mCi时，所需体积为1.34ml。
依此类推，可得出表1。
可以看出，所需同位素强度相同，随着衰变期增长，载体用量呈指数增长[3](3)现场应用效果分析升58-38井，注入压力11MPa，日注水30m3/d 。
2011年，八大队先后分别采用300～600μm与100～300μm粒径的同位素载体对升58-38井进行注入剖面测井实验，解释成果对比图如下。
由图1看出，大粒径(300～600μm)同位素载体测井的解释成果图中，伽玛曲线干扰较大，毛刺较多，分层吸水情况不理想，并且沾污在一级配水器处不是很明显，随着深度的增加，沾污现象也愈加明显，在最后一级配水器处达到最大。
第七章 自然伽马测井
(7-6)
其中： Io 、 I--- 分别为未经吸收物质和经过吸收物 质L时伽马射线强度； μ---物质的吸收系数，μ=τ+Σ+η。 此外，还可以用质量吸收系数反映伽马射线通过物 质时的强度减弱程度。 (7-7)
m
三、伽马射线的探测
1、 放电计数管 如图7-3所示，它利用放射性辐射使气体电离的特 性来探测伽马射线。此计数管的计数效率低。 2、闪烁计数管
图7－8
自然伽马曲线
三、自然伽马测井曲线的特点及影响因素
自然伽马测井仪探测的伽马光子主要是
以仪器为球心、半径为 30～45厘米范围内岩
石放射出的伽马光子，此范围为自然伽马测
井的探测范围。
１、自然伽马测井曲线的特点（理论）
自然伽马测井 的理论曲线如图 7-9所示，从图中 不难看出曲线具 有下列特点：
其中：GR----目的层测井值；
GRcl----纯地层的测井值；
GRsh-----泥岩层测井值，API单位。
GCUR----希尔奇指数，与地层年代有关。
第三系地层，取3.7；老地层取2。
例：自然伽马测井曲线上的读数为：
纯砂岩=15API；泥岩=90API；目的层=40API。
地层为第三系碎屑岩。求地层泥质含量。
图7-14
利用自然伽马曲线作地层对比的实例
35-5 35-1
5559-5581
S1k1
5564-5585
S1k1
图7-14
利用自然伽马曲线作地层对比的实例
第三节
自然伽马能谱测井
自然伽马测井只能反映地层中所有放射 性核素的总效应，而不能区分地层中所含放 射性核素的种类及含量。自然伽马能谱测井 即可完成这一任务。
10 放射性同位素测井
Jν 1 Jν 2
实例1 右图中的A、B两地层
窜通，为堵窜将B层射开注入
活化水泥，而后测得放射性 同位素测井曲线Jν 2和参考曲
线Jν1比较看出，AB段曲线明
显升高，证明水泥已挤入该 窜槽井段。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
实例2 A、B、C、D四个地层同时射开
后，油水同出，将煤油和水泥混合配成
放射性同位素测井 Radioactive isotope log
放射性同位素测井
1、方法原理
放射性同位素测井是利用放射性同位素做为示踪剂，向井内注入
被放射性同位素活化的溶液或固体悬浮物质的溶液，并将其压入管外
通道、或进入地层或滤积在射孔孔道附近的地层表面上，通过测量注 入示踪剂前后同一井段的伽马射线强度来研究和观察油井技术状况和 采油注水动态的测井方法，从而解决与示踪过程有关的各种问题。 所以这种测井方法又被称为放射性示踪测井，其测量系统与自然
资料解释
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
左图是上述井段放射性同位 素测井和参考曲线图。比较这两
条曲线可见，注入了活化液的B层，曲线异常幅度明显增大，被封 隔器封隔的A层处，虽未注人活化
液却也有明显增大的曲线异常，
说明B层和A层之间的井段有窜槽 ；C层处，两条曲线基本重合，放
射性强度没有变化，说明B、C层
The end
伽马测井相同。放射性同位素测井的效果，在很大程度上决定于放射
性示踪剂选择得是否合适。选用哪种同位素，要根据施工目的而定。
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
油井投入生产后，由于固井质量差或固井 后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂， 造成层间串通，即形成窜槽，这对采油和注水
自然伽马测井和放射性同位素测井性质和方法
0第4.七06章.202自0 然伽马测井和放射性同位素测井
13
第一节 伽马测井的核物理基础
•二、伽马射线和物质的作用形式
–2.康普顿效应
• 伽马射线与物质作用发生康普顿效应引起伽马射线强 度减弱，其减弱程度用康普顿系数Σ表示。
e
NAZb
A
• σe——每个电子的康普顿散射截面，当伽马光子的能
量在0.25～2.5MeV的范围内时，它可看成是常数；
0第4.七06章.202自0 然伽马测井和放射性同位素测井
9
第一节 伽马测井的核物理基础
•一、原子核的衰变及其放射性
–5.放射性射线
• α射线：是氦原子核2He4流，带有两个单位正电荷， 容易引起物质的电离或激发，极易被吸收，电离能力 强，在物质中穿透距离很小，在井中探测不到。
• β射线：高速运动的电子流，在物质中穿透距离较短。 • γ射线：频率很高的电磁波或光子流，不带电，能量
0第4.七06章.202自0 然伽马测井和放射性同位素测井
4
第一节 伽马测井的核物理基础
•一、原子核的衰变及其放射性
– 1、原子的结构
• 矿物、岩石、石油和地层水都是由分子组成的，分 子又是由原子组成的。原子的中心是原子核，离核 较远处核外电子按一定的轨道绕核运动。
0第4.七06章.202自0 然伽马测井和放射性同位素测井
• 放射性：不稳定的核素所具有的自发地改变自身结构， 衰变成其它核素并释放射线（α、β、γ） 的性质。
• 放射性同位素：具有放射性的同位素。
0第4.七06章.202自0 然伽马测井和放射性同位素测井
6
第一节 伽马测井的核物理基础
•一、原子核的衰变及其放射性
–3. 核衰变
同位素示踪测井的方法分析及影响因素探讨
同位素示踪测井的方法分析及影响因素探讨作者：刘丽娜来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第07期摘要：在实际进行油田的生产开发过程中，在测试工作中应用同位素示踪测井的方法能够进一步提升测试工作效率以及测试的精确度，但是同位素示踪测井方法在实际的应用过程中也会受到很多因素的影响，从而使得其不能达到预期的测试精度目标，本文在针对同位素示踪测井法进行介绍的基础上对该技术在测井作业过程中的影响因素进行了探讨。
关键词：同位素示踪;测井方法;影响因素1 同位素示踪测井法1.1 同位素淋洗由于同位素自身具有较强的污染性，因此在实际的测试工艺中通常情况下都会选择拥有150d半衰期的133Sn作为工艺技术实施的母体，然后针对同位素进行淋洗的时候主要使用的是浓度为0.05mol/L的盐酸溶液，最终就能形成半衰期为90min的133mIn的子体。
这样才能实现对同位素污染的有效控制，这样才能充分保证整个测试作业的安全性。
1.2 测井解释将测井仪器下入到井下合理的测试深度的时候，为了进一步提升测试族作业的精度要严格的使用伽马曲线或者磁定位技术对测试位置的精度进行进一步校正。
在测试仪器下入过程中一旦到达射孔层位上部2m的时候，就可以向示踪器进行供电，这样示踪器就可以向外发射出同位素，伽马曲线也会第一时间出现测试过程中的第一个峰值，这个峰值也代表着释放出的同位素所抵达的第一个位置。
然后继续将测井仪器进行下放直到其达到第二个同位素的释放位置，在该位置上通过测试就能够得到伽马曲线的第二个峰值，这个峰值也代表着释放出的同位素所抵达的第二个位置。
在实际中对伽玛曲线进行测量的过程中必须要充分保证测量速度的均匀性。
而通常情况下但实际进行测井实践过程中，为了有效提升测量的精度都会采取三次测量。
在经过对每一个层面进行测量后就能够得出不同层面之间的流量，将各个层面的流量进行相加后，就能得出最终的总流量。
但是生产开采实践中并不是所有的射孔层位都能够出现流量。
放射性同位素示踪注水剖面测井工艺
第四章放射性同位素示踪注水剖面测井工艺第一节测井前的准备一、施工条件准备1、井场放射性同位素示踪注水剖面测井要求井场清洁、平整、无杂物堆放，能同时摆放××（或吊车）、仪器车和绞车三台车。
其中井架车（或吊车）要靠近井口，绞车摆放要××20m以上，以保证电缆能正常起下。
2、井架车在放射性同位素示踪注水剖面测井施工中，升降仪器串和井口防喷装置应使用井架××提升高度必须大于6m，悬重必须大于6m。
目前，各油田在施工中多使用5－8t吊车××车。
为了充分利用这台吊车，还可以将井口防喷装置如高压注脂泵、防喷管等安装在吊××。
3、井口为了保证测井资料准确可靠，要求注水井井口的各种压力表齐全、完好，注水量××4、井下注水管对于油井转注水井时间不久的井，在测井前必须进行洗井作业，清除油、套管××污，确保井内干净，无沾污。
二、测井施工设计和测井通知单1、测井通知单的基本内容测井通知单的内容不仅包括测井施工单位进行施工设计的依据，而且还是测井××的基础参数和信息。
它是由用户提出的，基本内容如下：（1）井下基础数据。
井下基础数据主要是井身结构方面的数据。
包括有套管规范××深度、固井质量、水泥返高、人工井底、砂面（或落物鱼顶位置）、油补距或套补距××（2）注水情况。
包括投注时间、累积注水量、注水方式、注水压力（泵压、油××压）、日注水量，如果是分层注水，还应提供注水层、层段深度、配水嘴直径、分层××水量和实际注水量。
（3）射孔层位数据。
包括注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、××度、有效厚度、渗透率等数据。
（4）注水管柱结构。
包括注水管柱下入日期、油管规范、封隔器和配水型号、××下入深度、撞击筒深度（或喇叭口深度），井下管柱结构示意图。
放射性同位素测井的应用
放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用【1】摘要：本文主要分析了放射性同位素测井的应用范围，除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
对同位素示踪法用于吸水剖面测试问题进行分析，探讨其形成的原因以便提升技术质量。
关键词：放射性同位素;测井;注水1、放射性同位素测井应用随着该技术的不断成熟和推广应用，其已经成为我国水驱油田注水剖面测井的主要监测手段。
除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
其应用有如下几个方面：1.1检查漏失、串槽井段，为封堵提供支持由于固井质量差或者固井后由于射孔及其他施工使得水泥环破坏，则可造成层间串通形成串槽，进而对采油或注水造成严重影响。
为了封堵管外的串槽和漏失点，应该先找到串槽井段，而放射性测井可以很好的提供这些信息。
对于油层找串通常注入活化油，对于水层找串则相应注入活化水。
通过测量注入前后伽马曲线并进行对比，若发生串槽，则除了注入层外，在曲线上必会有其它层段伽马曲线值相对于基线值显著增加，从而可以确定串槽井段，进而为封堵提供支持。
1.2检查封堵情况串槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封堵，封堵效果可以用放射性同位素测井检查。
先测一条伽马曲线作为基线参考，然后向封堵井段挤入加入放射性同位素的水泥，再次测量伽马曲线，通过比较两次测得的伽马曲线即可判断出封堵效果：若封堵层段因挤入活化水泥后曲线幅度明显变大则表明封堵良好，反之则说明封堵效果差。
1.3 检查酸化压裂效果在低孔低渗储层中，常需要采用一定的措施才能提高油田的采收率和产能，现今压裂酸化就是最常用的方法。
将放射性同位素加入压裂液中，将压裂液压入目的地层，测量压裂前后的两条伽马射线曲线，通过对比即可判断出压裂效果：若在压裂层段两条曲线具有明显的幅度差，则说明压裂效果明显，反之则说明压裂效果差，压裂液未被压进地层。
油气田测井放射防护要求
油气田测井放射防护要求一、前言油气田是目前世界上最主要的能源来源之一，而测井技术则是油气勘探开发中不可或缺的手段。
然而，测井中使用的放射性同位素对人体和环境都具有潜在危害。
因此，对于油气田测井放射防护要求的研究至关重要。
二、放射性同位素及其危害1. 放射性同位素的种类及特点放射性同位素是指具有放射性的同位素，其原子核不稳定，会自发地衰变并释放出能量。
常见的放射性同位素包括铀、钍、钾、镭等。
这些同位素具有一定的特点：首先是半衰期长短不一，从几秒钟到数十亿年不等；其次是释放出来的辐射种类多样，包括α、β、γ三种；最后是对人体和环境都有一定程度的危害。
2. 放射性同位素对人体和环境的危害由于放射性同位素具有辐射能量，因此对人体和环境都存在潜在危害。
首先是对人体的危害，放射性同位素可以直接或间接地损伤人体细胞，导致辐射病、癌症等疾病。
其次是对环境的危害，放射性同位素会污染土壤、水源和大气等环境介质，影响生态平衡和人类健康。
三、油气田测井放射防护要求1. 放射防护的原则在进行油气田测井时，应该遵循以下放射防护原则：（1）最大限度地减少辐射剂量；（2）确保工作场所符合国家和行业标准；（3）采取有效措施保护工作人员和公众的健康；（4）对可能受到辐射影响的人员进行监测和记录。
2. 测井设备的选择及使用在进行油气田测井时，应该选择符合国家标准的测井设备，并确保设备完好无损。
同时，在使用设备时应该注意以下事项：（1）定期检查仪器并确保其正常工作；（2）采用可靠的控制措施，避免设备故障导致辐射泄漏；（3）在使用设备时应该严格按照操作规程进行，避免人为失误。
3. 工作场所的布置及管理在进行油气田测井时，应该选择合适的工作场所，并进行布置和管理。
具体要求如下：（1）选择远离居民区和公共场所的工作场所；（2）对工作场所进行辐射监测，并确保辐射剂量符合国家标准；（3）对工作人员进行培训，并提供必要的个人防护装备；（4）建立健全的管理制度，确保工作场所安全。
同位素示踪相关流量测井方法研究汇报-终
双探头一次追踪示意图
上行时(与流速反向)计算视流速的公式为：
Hv1 va L H
式中△ H----两个峰值间的距离； v1 ----电缆速度; L----两个探头间的距离。
双探头示踪流量测井图
视流速va确定后，即可确定各解释层的流量Qi
同位素示踪相关流量测量原理示意图
二、仪器的研制与开发
2.1下井仪器研制
相关流量释放器机械及电路设计
同位素示踪相关流量释放器主要包括电路部分、马达、滚 珠丝杠、储液筒、推拉杆、释放嘴等几大部分。此仪器的 机械设计难度在于储液筒与推拉杆之间的密封问题。 由于此仪器要与伽马、井温、磁定位三参数遥测组合仪配 接使用。因此其工作电压必须与此组合仪分开。吸水剖面 三参数组合仪正常工作时缆头电压大于+55V，为了避免相 互影响相关流量释放器设计工作于负电压下。而常用的马 达工作电压为50V左右。因此相关流量释放器需工作在50V以上。而且还有释放、吸液两种状态，因此在电路设 计上选用电磁继电器来控制相关流量释放器的释放和吸液。
利用特殊聚合物与食用碱按一定比例混合制成了 胶状液体做为同位素载体，与同位素131Ba或131I均 匀混合，制成各项指标达到测井要求的同位素示 踪剂。 技术指标： 比重：1.0-1.02g/cm3； 静水中的下沉速度：<5mm/s， 同位素脱附率：<10%。 适用范围： 测量注入量3m3/d以上的注水井。测井成功率达到 了97%。
3.3施工工艺研究
施工按以下步骤逐步进行： 对于笼统注水井测井之前最好能提前关井，可提高测井时 效。 正确连接地面防喷管线，把同位素示踪剂吸入到释放器中， 将仪器放入防喷管，下放仪器。 当仪器下到离测量井段以上50m时停车，用600m/h速度下 放测井，记录关井静温。 仪器下到遇阻位置后，上测自然伽马基线进行深度校正。 打开注水阀门，待注水稳定后，在规定位置释放同位素， 通过上下追踪同位素的峰值。计量溢流液收集筒中液体的 体积，计算溢流量。 追踪测井完后，用600m/h的速度上测，记录下井内的流温 和同位素曲线，观察示踪剂总体分布情况。 将仪器安全提至防喷管内，拆除防喷装置，清除废弃物品， 使井场恢复原状。
自然伽马测井原理
自然伽马测井原理
自然伽马测井（Natural Gamma Ray Logging）是一种用于地质勘探和地层解释的测井方法。
其原理是通过测量地层中存在的天然伽马射线强度来获取地层的放射性元素含量，进而推断地层的成分和性质。
伽马射线是一种能够穿透物质的高能电磁辐射，常常与放射性同位素的衰变过程相关。
地层中的放射性元素如钾、铀和钍会以不同的比例存在，它们的核衰变会释放出伽马射线。
这些伽马射线的能量和强度与地层中的放射性元素含量有关。
在自然伽马测井中，测井仪器将伽马射线传感器降入井中，通过探测上下井段的伽马射线强度差异来识别地层。
伽马射线强度通常以计数率 (counts per second，cps) 的形式进行测量。
通
过观察伽马射线计数率的变化，可以确定地层中放射性元素的含量及其分布。
自然伽马测井可以提供许多地层信息。
例如，钾元素主要存在于黏土矿物中，可用于判断地层的砂岩和页岩含量。
铀和钍元素主要存在于砂岩中，可以用于识别砂岩体。
此外，自然伽马测井还可用于确定地层的厚度和边界、识别化石层、建立地质模型等。
需要注意的是，自然伽马测井的应用需要考虑伽马射线的穿透能力和侵入深度等因素。
不同元素对伽马射线的敏感度也不同，因此对于复杂地层，可能需要结合其他测井方法进行综合解释。
总之，自然伽马测井是一种重要的地质勘探工具，通过测量地层中的伽马射线强度，可以获取地层的放射性元素含量和地质信息，为勘探工作提供有价值的数据支持。
10放射性同位素测井全解
Jν 1 Jν 2
实例1 右图中的A、B两地层
窜通，为堵窜将B层射开注入
活化水泥，而后测得放射性 同位素测井曲线Jν 2和参考曲
线Jν1比较看出，AB段曲线明
显升高，证明水泥已挤入该 窜槽井段。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
实例2 A、B、C、D四个地层同时射开
后，油水同出，将煤油和水泥混合配成
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
如图，欲检查已射开之B层和未射
开的C层及射开的A层之间是否有窜槽
。以封隔器分别封隔B、A层和B、C层 ，以一定压力向B层注入放射性活化液
(放射性同位素Ba131或I131的活化油或
活化水，对油层找窜，注入活化油： 对水层找窜，注入活化水)，然后进行 放射性同位素测井。
伽马测井相同。放射性同位素测井的效果，在很大程度上决定于放射
性示踪剂选择得是否合适。选用哪种同位素，要根据施工目的而定。
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
油井投入生产后，由于固井质量差或固井 后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂， 造成层间串通，即形成窜槽，这对采油和注水
砂层A 窜槽 砂层B
煤油水泥，并掺入少量放射性同位素的 活化煤油水泥，挤入这四个地层，经一 段时间后，在水层中煤油被水替换，水 泥凝固将水层堵死，而在油层中煤油水 泥不凝固，经抽吸即被导出地层。 比较挤入活化煤油水泥前后测得的
参考曲线和放射性同位素测井曲线，可
以看出：A、B两层的曲线异常幅度增大 ，证明A、B层为水层且已被封堵，而C
放射性同位素“找窜”测井曲线
间不窜通，水泥胶结良好。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
窜槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封
测井原理与解释
测井原理与解释
测井原理是石油勘探、开采、利用领域中非常重要的一项技术，
它是用来判断地下各种物质类型、性质、含量等信息的手段。
测井原理的基础是物理学、地质学和工程学，凭借多年的研究和
实践，现代测井技术已经发展成为一门系统化的技术体系。
其基本原
理是通过石油井的井壁和井内测量来解释地层岩石的物理和化学特性，以及油气藏的储量和分布。
其中，最基本的测井原理是利用放射性同位素记录井内物质的密度、自然伽马射线测量地层厚度、电性测井记录地层岩石的孔隙度、
导电率等物理性质的变化。
同时，利用声波并测量它在不同材料中传
播的速度，来判别地层岩石的类型、结构和属性等信息。
除此之外，测井原理还包括测量地层应力和自然放射性，以及废
物管理等方面。
现代测井技术可以计算目标地层储层的物理和化学特性，反映地层不同地带的石油、气等自然资源的分布情况，有助于石
油勘探、开采、利用等各方面的决策。
总的来说，测井原理是石油勘探和开采领域中最重要的技术手段
之一。
借助现代测井技术，我们可以精确地解释地层和岩石的物理、
结构、组成、含量等信息，为石油勘探和开采提供精确的数据依据，
为油气资源开发提供有力的支撑。
同时，也有利于环境保护，精准处
理废物和降低开采过程中的负面影响。
同位素吸水剖面测井技术
根据各层位的吸水能力和效果，调整注水方案，优化配注量，提 高油田的开发效果和采收率。
注水井监测中的应用
监测吸水剖面变化
随着油田开发时间的推移，各层 位的吸水能力会发生变化，通过 同位素吸水剖面测井技术可以实 时监测这些变化。
判断井下工具工作
状态
通过同位素吸水剖面测井技术可 以判断注水井下工具的工作状态 ，如配水器是否正常开启或关闭 。
3
实时监测
同位素吸水剖面测井技术能够实时监测地下水动 态变化，为地下水资源管理提供及时的数据支持 。
局限性
成本较高
01
同位素吸水剖面测井技术需要使用放射性同位素，设备成本和
维护成本相对较高。
操作复杂
02
该技术的操作过程较为复杂，需要专业技术人员进行操作和维
护。
安全性问题
03
放射性同位素的使用可能对环境和人体造成一定的影响，需要
预测油田开发效果
通过对各层位吸水能力的长期监测，可以预测油田的开发效果，为 后续的开发策略提供依据。
05
同位素吸水剖面测井技 术的未来发展展望
技术创新与改进
新型同位素源的研发
研发更稳定、安全、高效的同位素源，提高测井的准 确性和可靠性。
探测技术的升级
提升探测器的灵敏度和分辨率，以便更准确地识别和 测量同位素吸水剖面。
数据分析方法改进
优化现有的数据分析方法，提高数据处理速度和准确 性，为油田开发提供更可靠的决策依据。
智能化与自动化发展
智能化测井系统的研发
集成人工智能、机器学习等技术，实现测井数据的自动处理、分析和解释，提高测井效率 。
自动化测井设备的研发
研发能够自动完成测井、数据采集和传输的设备，减少人工干预，提高测井的安全性和可 靠性。
放射性同位素测井技术及其解释应用
堵 井段 挤 入加 入 放 射性 同位 素 的水 泥 ， 再 次测 量 伽 马 曲线 ， 通 过 比较 两 次 测得 的伽 马 曲线 即可判 断 出 封 堵效 果 ： 若 封堵 层 段 因挤 入 活 化水 泥后 曲线 幅度
明显变 大则表 明封 堵 良好 ， 反之则 说 明封 堵效果差 。
２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
内蒙 古 石 油化 工
１ １ ７
放射 性 同位 素测井技术及其解释应 用
叶 程， 赵松柏 ， 贾 鹏
６ １ ０ ５ ０ ０ ） （ 西南石油大学 ， 四川 成都
摘 要 ： 放射 性 同位 素 测 井经历 了几十 年 的发展 ， 技 术也愈 加 成熟 ， 应 用 范围也愈加 广 泛。 本文介 绍 了放 射 性 同位 素 测 井发展 情 况及 其在 油气 田开发 中的应 用 。 关 键词 ： 放 射性 同位 素 测 井 ， 发展 概 况 ， 资料 解释 应用 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ３ ５ ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ —０ １ １ ７ 一Ｏ ２
而对 采油 或注水 造 成严 重影 响 。为 了封堵管 外 的串 槽 和漏失 点 ， 应该先 找 到 串槽 井段 ， 而放射性 测井可 以很 好 的提供这 些 信息 。对 于油层 找 串通 常注入活 化油 ， 对 于水层 找 串则相 应 注入 活 化水 。 通过 测量注 入前 后伽 马 曲线 并 进行对 比 ， 若 发 生 串槽 （Ｉ － 串或下
开发、 剩余油研究、 油藏数值模拟等研究方向发展。
２ 应 用
曲线 ， 找 出 曲线在 深 度上 幅值 明显增 加 的位 置点从 而 可得 出水泥 面 的返 回高度 。
放射性测井
储层岩性分析
储层孔隙度计算
主要作用方式 伽马源
电子对效应 康普顿效应 光电效应
地层物质
（2）、光电效应
入射光子
原子核
核外电子 光电子
1.γ光子与靶物质原子发生电磁相互作用； 2.γ光子被吸收，能量全部交给内层束缚电子； 3.束缚电子摆脱原子发射出来成为光电子。
图3-6注入放射性活化液找窜槽管柱图
图3-7 放射性同位素找窜测井曲线 1、参考曲线 2、放射性同位素测井曲线
检查封堵效果
检查压裂效果
放射性同位素吸水剖面测井图
思考题
• 1、伽马射线与物质相互作用时，可能产生 的三种效应为_____________、________ 和_______________。
4、自然伽马测井曲线的应用 • （1）划分岩性和地层对比 • 主要依据：岩层中Vsh不同，GR读数不同。
• 砂泥岩剖面：砂岩显示最低值，粘土（泥岩 和页岩）最高值，粉砂岩泥质砂岩介于中间， 随泥质含量增加曲线幅度变大；
• （2）划分储集层 • 砂泥岩剖面：低自然伽马异常就是砂岩储
集层，异常半幅点确定储集层界面；
• 一、放射性同位素测井方法 • 1、测井过程 • 井内注入被放射性同位素活化的溶液或固
体悬浮物质 ；压入套管外 ；测量注入示踪 剂前后的伽马射线强度 ；对比评价。 • 2、放射性同位素的选择和配制
• 二、放射性同位素测井的应用
• 1、放射性同位素测井找窜槽位置 • 2、检查封堵效果 • 3、检查压裂效果 • 4、测定吸水剖面，计算相对吸水量
变成另外一种原子核的放射性现象称为放射 性衰变。
• 衰变方式：
油田上常见职业病危害与预防措施
油田上常见职业病危害与预防措施油田上常见职业病危害与预防措施摘要：石油气体对人的危害：石油气体在不存在苯和硫化氢的情况下，导致人员中毒的临界值(TLV)在300×10—6，相当于可燃下限(LFL)的2％，具体现象见表6—3。
硫化氢对人的危害：硫化氢的中毒临界值(TLV)为10×10—6，超过此临界值浓度的气体对人员产生的反应见表6—4。
③苯和其他芳香烃的危害：芳香烃包括苯、甲苯和二甲苯，芳香烃的中毒临界值一般小于其他石油烃类物质的中毒临界值，尤其是苯，其中毒临界值为10×10—6。
吸入较高浓度苯气的人员临床表现为血液和骨髓发生病变。
④惰性气体中有毒气体：向储油装置中充加惰性气体是防火防爆的有效手段，但在惰性气体中含有大量的有害物质，一旦被人体所吸入将会造成严重危害。
其有害物质如下。
氧化氮：一氧化氮为无色气体，中毒临界值为25×10—6。
二氧化氮的中毒临界值为3×10—6。
二氧化硫：在惰性气体中二氧化硫的含量为2×10—6～50×10—6，二氧化硫对人的眼睛、鼻、喉等器官有刺激作用，使人感到呼吸困难。
一氧化碳：当燃烧不完全和燃烧缓慢时会产生200×10—6以上的一氧化碳，一氧化碳为无色无味，中毒临界值为50×10—6，其中毒机理为阻止血液吸收氧气，引起化学性窒息石油主要成分为甲烷，同时含有少量的乙烷和丙烷以及一氧化碳、氮气等。
通过对石油的炼制可得到汽油、煤油、柴油等燃料以及各种机器的润滑剂、气态烃。
通过化工过程，可制得合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、化肥、医药、油漆、合成洗涤剂等。
因此，石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”。
石油生产环节繁多，劳动条件特殊。
目前油田行业主要职业病危害有：1、粉尘：电焊尘、水泥尘、煤尘、铸造尘等；2、毒物：汽油、苯、液化气、硫化氢、石油烃、一氧化碳、甲醛、甲醇、氨气、正己烷、丙酮、铅、汞、铬、酸、碱等；3、物理因素：噪声、射线、微波、振动、高频、高温等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ppt课件
8
ppt课件
9
施工流程图
ppt课件
10
ppt课件
11
ppt课件
12
井间自动监测施工流程平面示意图
监测 仪
计 量 房
监测 仪器
油井
油井
油井
油井 油井
油井 油井
注水井
油井
油井
投放同位素
注水井
监测 仪器
计 量 房
监测 仪
VCT-2000JC4仪器图
ppt课件
14
仪器按装东6-23-2475井组
2005年9月8日注入活度值300 mCi的160Tb之后 在周围对应的油井监测同位素示踪剂的产出情 况。其中孤东24-2474井在2005年9月19日见素， 时间为11天，推进速度18.18米/天，该井的示 踪剂产出曲线见下图.注水井孤东23-2475与生 产井孤东24-2474相距200m，示踪剂突破时间 为11天，峰值出现在第12天，示踪剂推进速度 达到了18.18m/d，对应的平均渗透率为6460md， 孔道半径13.24µm,因此存在一个高渗通道。
ppt课件
6
同位素示踪剂的类型、活度、投放方式
我们选择的几种示踪剂毒性小、污染少，注入活 度取决于甲方提供的地层参数、井距、日注水量和产 液量及注采特性和监测仪器的灵敏度。采用人工井口 投放方式是目前我们在实际工作中总结的减少污染的 最好的可行性方法。同位素注入活度的计算公式为：
A=S*H*Φ*SW*F*K
胜利测井公司 向您问好！
ppt课件
1
放射性同位素
井间监测技术
报告人：
ppt课件
2
目录
监测技术概述 硬件结构 井间示踪剂解释程序框图 应用实例 结束语
ppt课件
3
井间监测技术概述
➢ 50年代----中国:玉门油田用无机盐尝试井间化学
示踪技术
➢ 70年代----美国: W.E宾哈姆和M.阿俾扎德，提出用放射
ppt课件
18
ppt课件
19
井间监测应用实例
2、判断串层的实例
131I通 过指示
131I通 过指示
131I通 过指示
ppt课件
此图为孤岛 6-28井的累 计计数-时间 曲线图，此 次共监测10 口油井，注 入的同位素 为131I ，该 油井先后三 次见到131I 。 通过解释分 析，这是由 于串层引起 的，即注水 层42、44串 入43所致。
15
井间示踪剂解释程序框图
程序开始
读入注水井与生产井静态参数： 孔隙度、渗透率、厚度、井距、连通面积、含水饱和度
读入示踪剂数据：示踪剂重量、扩散常数
读入示踪剂产出曲线数据： 峰值个数、峰值时间、峰值活度、实测点数、拟合点数
读入生产数据：注水井日注水量、生产井日产水量
计算生产井示踪剂活度校正系数
计算无因次注入体积和伽玛函数 运用参数分离的非线性最小二乘优化方法计算线性参数和非线性参数
20
3、监测注水方向的实例 埕北11D-1、11D-3井组进行井间同位素示
踪剂试验，于2004年12月13日分别注入46Sc 600 mCi和192Ir 500mCi之后在周围对应的油井 11D-2、11D-4、11D-5、11D-6、11E-1、11E-3 监测同位素示踪剂的产出情况，其中11E-1 井 在2005年7月23日04时见素，时间为222天，推 进速度2.8米/天；11E-3 井在2005年7月13日03 时见素，时间为212天，推进速度1.54米/天； 11D-4 井在2005年8月7日7时见素，时间为237 天，推进速度1.27米/天；11D-2 井在2005年7月 30日08时见素，时间为229天，推进速度1.32米 /天；11D-5 井在2005年5月15日20时见素，时 间为153天，推进速度1.85米/天，示踪剂产出 曲线见下图。
计算高渗透层厚度和渗透率
输出计算结果
程序pp结t课束 件
16
井间监测应用实例
1、监测大孔道的实例
碘的
钪的
能特峰谱征曲线图特峰征
ppt课件
钪的 特征 峰
该图是孤岛25K514井的累计计 数曲线图，此次 监测投放的同位 素是131I、46Sc、 192Ir 。本次共监 测13口油井，监 测期间为26天， 投放同位素的第 二天便在该井见 到131I、46Sc通过 指示，其余井未 见。通过分析， 注水井和油井之
性井间示踪资料，解释油藏非均质性
➢ 80年代---- 加拿大: 埃索公司的K.N伍德和J.S唐等人，提
出用井间示踪技术，确定剩余油饱和度的理论和方法
➢ 90年代 ----中国:各大油田普遍推广化学示踪技术和同位
素示踪技术，进行井间监测
ppt课件
4
为了寻找更简单可靠的、可替代人工化验 的井间监测方法，胜利测井公司从94年开始， 进行放射性同位素井间自动监测方法的研究。 根据放射性同位素衰变后，其特征能谱各不相 同以及其水润湿性或者油润湿性的特性，利用 放射性同位素作为示踪剂，通过监测仪器自动 监测，减少了人为误差。它在油井正常生产的 情况下，在注水井注入示踪物质，然后在周围 井网进行动态的监测，通过对监测资料分析处 理，对这一井网进行综合评价，为油田的后期 开发提供了可靠的资料。
ppt课件
21
ppt课件
ppt课件
5
此技术可解决以下问题： 了解油水井的连通情况和注入水的分配情况； 判断注水的流动方向； 计算注入水在地层中的推进速度； 检验管外串槽情况； 判断是否存在大孔道及检验堵水效果； 判断油层的非均质性； 可以计算出生产井与注水井之间高渗透小层的有关地
层参数，包括小层厚度、渗透率及孔道半径；
式中：A----示踪剂活度（Bq）
S----井组波及面积(M2)
H----连通层平均厚度(M)
Φ---孔隙度(%)
SW---含水饱和度(%) F----国家允许排放量(Bq/ M3)
K----系数
ppt课件
7
硬件结构
井间同位素监测仪的硬件结构如下图所示,其中 探测器由晶体和光电倍增管组成，工作时固定 在原油输出管线上,接受由示踪剂发射出的伽玛 射线。测量到的伽玛射线在探测器中转换成电 脉冲后（电脉冲的幅度即代表了该伽玛射线的 能量），在监测仪中经过A/D转换后形成256道 脉冲幅度能级，再经过处理后由程序完成能谱 的测量与存储。该监测仪设计有与微机进行通 讯的接口，测量完成后，现场所存储的数据可 输出至微机进行后期处理分析。