同位素吸水剖面测井技术

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G杆-[(P注-P空)×S截 + F浮+ F摩 –G仪-G电缆] > 0 式中:G杆…… 加重杆的重量; P注…… 注水压强,Pa; P空…… 空气压强,Pa;
S截…… 电缆截面积,m2;
F浮…… 电缆和仪器串受到的浮力,N; F 摩…… 电缆和仪器在防喷装置和井下受到的摩擦 力,N;(阻流管的摩阻大,一般10-20Kg) G仪…… 仪器串重量,N; G电缆…… 井下电缆重量,N。
(1)安装天滑轮是应保证在施工过程中天滑轮始终 对准测试井口,天滑轮的高度及位置固定后不能 改变; (2)天滑轮上部距吊钩不得少于0.5m、下部距防喷 器不得少于1.0m;
(3)地滑轮牢固固定在法兰转盘上,以保证作业方 便、安全; (4)按测井项目正确连接下井仪器并进行通电检查 和测前刻度检查;
(5)保持井口密封、连接牢固,不泄露。
复性良好(统计起伏相对误差在7%以内)且没有严重同
位素沉积沾污的曲线。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
3、测井作业
(4)释放放射源 在正常注水条件下、释放同位素示踪剂,释放深度按以下公 式计算。 要求计算载体在管柱内运移15min达到吸水层位来计算释放深度, 计算方法按下面公式: ……………………………………………(B)
然伽马曲线与同位素曲线叠合,并使其在非目的层段重合,在三
个注水层位分别求出这两条曲线的包络面积S1、S2、S3,则这三层
的吸水量之比即为:S1∶S2∶S3。因此,只要求出各注水层的异常 面积和各注水层总的异常面积,即可得到各注水层的相对吸水量:
n

βi=(Si /∑Si)×100%
n=1

式中βi为i层相对吸水量;Si为i层的异常面积; ∑Si 为i 层
2、测试注水井井场道路良好,井场平整,具有适合摆放测井车辆的位置 及空间,作业区内无妨碍作业的障碍物。
3、新投注、转注的注水井,或增加、改变注水层位的井,正常注水三个 月后,方可测试。
(4)测试注水井生产情况清楚,数据齐全、准确,注水系统连续稳定生 产10天以上,且注水量达到配注要求。
4、除特殊需要外,同一口井测试吸水剖面间隔要在半年以上。
总吸水量。
二、同位素吸水剖面测井设备 1、地面设备 测井地面仪;测井绞车;测井作业井架或吊车。 2、井口装置 天、地滑轮及配置装置、耐压大于注水压力 15MPa的井口防喷器、长度大于仪器连接总长度12m、耐压大于注水压力15MPa电缆封井器。 3、下井仪器
磁性定位器、自然伽马测井仪、同位素释放器、 井温测井仪、铅芯或钨钢加重杆。
(2)油井作业井架车(或吊车)摆放应不影响电缆运行, 吊臂与仰角不得小于70°,吊臂与井架车〔或吊车) 中心线夹角不得超过30°、井架车〔或吊车)尾端距 离井口1-1.5m。
(3)作业期间班长要在被测井危险源附近悬挂放射源警 示牌、作业警示牌和严禁烟火的警示牌.
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
2、井口安装
三、使用同位素的性能、用量 同位素用量,一是依各油田情况而论,即便同一油田, 各区块也不尽相同,子北地区油田,按以往的规律是:每米射 孔井段为0.05mci;二是与注水量有关;三是要考虑射孔 井段厚度,太薄应适当加大。
同位素用量还应随同位素的衰减而加大,一般同位素出
厂(指出厂前的检测时间)后超过36天,基本上无应用价值。 故进同位素时不能太提前。
八、同位素能谱测试原理
图2- 伽马射线能量谱的钾峰
图3-伽马射线能量谱的铀峰
图4-伽马射线能量谱的钍峰
在图 2、图 3、图4 中,在地 层自然伽马射线能量谱上钾铀、钍 三个峰的形态(主要是峰高度和峰 宽度等计数率特征)是由地层岩石 中这三种放射性核素的具体含量 (即“丰度”)决定的。也就是说, 这三个峰的计数率特征反映了地层 岩石的放射性特征。
一、同位素吸水剖面测井原理
测井原理:
同位素吸水剖面测井技术采用放射性核素释放器携带放射性核素载 体在预定的井深位置释放,载体与井筒内的注入水形成活化悬浮液, 油层吸水时也吸收活化悬浮液。而放射性载体滤积在井壁地层表面。 此时所测的伽马曲线与释放核素前的自然伽马曲线对比,对应吸水 层中二者的幅度差,即反映该地层的吸水状况。
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就是利用地层岩石中天然存在的伽马射线与晶体发生作用产生闪光 的特性,采用专门设计制造的晶体作为测量探头,探测地层深处的伽马 射线。晶体将入射伽马射线转换为强度跟伽马射线能量成比例的闪光信 号。然后采用光电倍增管(PMT)把这些不同强度的闪光信号转换并放 大成对应幅度的电流脉冲信号。采用专门设计的脉冲幅度分析电路( PHA)把一定时间间隔内进入晶体的所有伽马射线按照其能量的高低分 别进行累计,从而得到与该时间间隔相对应的伽马射线的数量随能量 的分布,一般简称为“能谱”。
3、测井作业
(2) 缓慢打开井口阀门 下放仪器。
操作员在仪器下放前, 在数控计算机上建立被测 井作业所需要的参数,然 后绞车工以小于2000m/h 的速度下放仪器串,注意 张力和深度变化。
仪器串下到喇叭口位 置后,操作员及绞车工根 据接箍数据表测一条校深 曲线。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
3、测井作业
延 长 油 田 股 份 有 限 公 司 子 北 采 油 厂
郝 化 武
提纲
一、同位素吸水剖面原理
二、同位素吸水剖面测井设备 三、使用同位素的性能、用量 四、常规注水井井下管柱 五、选井原则
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
七、同位素吸水剖面测井成果图分析 八、同位素能谱测试原理 九、同位素能谱测试成果图分析 十、结论
5、所测试的注水井要求注水层段多,油层性质差异明显。对单个注水层 段原则上不能进行注入剖面测试,如非要进行测试,必须给出具体的测 试依据。
6、注水井在重大措施(如压裂、分层注水、酸化、解堵、调剖、磨洗后 套管是否漏水等)后应进行吸水剖面测试。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
1、井场布置
(1)绞车摆放在井口上风处。且绞车滚筒应正对井口、 纹车尾端到井门距离不得少于15m。
扒杆长,不利于操作,且费用增大。一般加重设计直径与仪 器相同,考虑缩短长度,最大外径一般为42mm(需考虑油 管结垢及要通过分注井的配水器)。 加重太轻,则下不进,需放压,一则浪费注水量;二则
污染环境,有时,老乡不让放;再则,少数井短时放水不降
压。
加重杆重量的确定
下井加重杆重量计算由以下公式决定:
八、同位素能谱测试原理
所谓能谱,就是把全部伽马射线的能量空间从低到高均匀划分成 256 个区间,每一个区间称为一个能量道,每个能量道内伽马射线 的总数目称为道计数,全部 256 个能量道的道计数构成一个能谱。 简单地说,能谱就是伽马射线在各个能量道上的分布。例如:40 K 放出的伽马射线特征能量是 1.4609MeV,对应于能量坐标上的第 105 道。在探头的能量分辨率无限好的情况下,40 K 放出的全部伽 马射线应该全部落在能量坐标的第 105 道上。然而,事实上,由于 实际测量使用的晶体的能量分辨率有限,而且对伽马射线进行计数 时还有天然存在的统计涨落的影响,因此从能谱图上看到的图景是: 40 K 放出的伽马射线比较“集中”地分布在 105 道附近,形成一个 “钾峰”(图 2)。214 Bi放出的伽马射线集中分布在 127 道附近, 形成一个“铀峰”(图 3)。208Tl 放出的伽马射线集中分布在 188 道附近,形成一个“钍峰”(图4)。
由于Q=△J/△I,即进入地层的水量Q与滤积的放射性活度△J 成正比,测井曲线上反映即是吸水量与吸水层上的同位素伽马曲 线与自然伽马曲线的包络面积成正比。
地 层
Q
管 柱 地 层 包络面积
h1
1
S1
h2
2
S2
自然伽马曲线
h3
3
S3
同位素示踪曲线
放射性同位素示踪载体法测井原理示意图

如1图所示:图中1、2、3三个层为注水层,深度校齐后,把自
三、使用同位素的性能、用量 6、微球粒径(微米):根据地层孔隙的喉径而定(在子 北地区一般使用100-300;) 7、衰变规律: I=I0e-0.685t/T
式中:
I——使用时放射性核素活度,Bq; I0——出厂时放射性核素活度,Bq; t——放射性核黄素素从出厂到使用时所经历的时间,h; T——放射性核黄素素的半衰期,h;
四、常规注水井井下管柱
1、单层注水井
2、多层笼统合注井
油管柱
套管柱
四、常规注水井井下管柱
套管 油管
Y341-114注水封隔器 注水层
KPX-114偏心配水器
Y341-114注水封隔器
注水层 固定凡尔
KPX-114偏心配水器
人工井底
五、选井原则
1、测试注水井的选择应在构造位置、岩性、开采特点上具有代表性,在 时间上要有连续性、可对比性。
三、使用同位素的性能、用量 一、目前常用同位素: 1、同位素载体:GTP 2、名称:131Ba微球 二、同位素基本性能: 1、密度:(g/ml)1.01(接近注入水 密度) 2、比活度(MBq/L):出厂在1000-15 00(相当于27-43mci)
3、半衰期:11.7天(131I短,但价廉)
4、耐温:120℃ 5、耐压:70MPa
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
3、测井作业
(1)井温采取一次井下 测方式完成。① 在正 常条件下,下放测量 井温曲线,上提测量 磁定位曲线。② 关井 2h后、按上条要求重 新测量。
注:仪器串下到喇叭口位 置后,操作员及绞车 工根据接箍数据表测 一条校深曲线。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤
七、同位素吸水剖面测井成果解释图
套损? 窜槽?还是其 它沾污?
八、同位素能谱测试原理
现行同位素注水剖面测井作业最大的缺点就是放射性示踪剂“沾 污”、“失踪”、“窜槽”和“下沉”等问题,造成在同位素示踪测井 资料上产生了相当多的不能正确反映注水量的假异常。有相当部分井的 资料因沾污严重而完全无法来用于注水量计算。 于是我们就引入了自然伽马能谱测井来解决同位素的沾污问题, 自然伽马能谱测井的基本测量原理:
式中: ——释放深度,m; ——射孔井段顶界深度,m; ——同位素示踪剂在井内运动时间,min; ——注水量,m3/min; ——管柱截面积,m2。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤 3、测井作业 (5)测同位素曲线 当同位系示踪剂 进入目的层段并分层 后,上提两条同位素 和磁性定位曲线,侧
两条同位素曲线形态
了解注入井各小层的吸水状况 检查井下工具到位及工作情况 检查调剖效果 检查管外窜流 分析油井出水情况 分析油层水淹状况 进行浅部找漏
七、同位素吸水剖面测井成果解释图
同位素吸水剖面测井的缺点
a、对于井壁结垢严重或污水回注的注水井,沾污严 重不能有 效地进行校正的,解释效果不明显;
b、由于长期注水,有的地层产生大孔道现象,同位素 会随水流进入地层深处,超出一起探测范围,此时 解释效果不明显;
(3)仪器下至测量井段 底部、上提测量自然 伽马和磁性定位曲线。 仪器串下到井底遇阻 位置时,以500m/h-600m/h的速度向上至射孔 层以上两个接箍匀速测一 条自然伽玛曲线(基线), 如果曲线测试质量没有达 到相关要求必须分析原因 整改后复测直到曲线合格 为止。
六、同位素吸水剖面测井现场操作步骤 3、测井作业 (4)释放放射源 释放位置应在射孔顶界50m以上,停点释放时间不小 于10min ,然后适时监测示踪剂对各注水层的分配情况, 如果存在同位素沉积沾污应当每间隔20min监测一次并确 定同位素沾污性质,最终取得自上而下或自下而上3条重
基本一时,视为测井 完成。
七、同位素吸水剖面测井成果解释图
封隔器
封隔器
吸水射孔段
配水器
吸水射孔段 配水器 吸水射孔段 封隔器 吸水射孔段 配水器 该射孔段不 吸水,为死 水区 配水器 吸水射孔段 封隔器 吸水射孔段
井底死水区
七、同位素吸水剖面测井成果解释图
同位素吸水剖面测井的优点
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
二、同位素吸水剖面测井设备
天滑轮 电缆 防喷头
高压胶管
放水管
手压泵压力表
手压泵
放空阀 放水池
双液压柱 地滑轮
作业车
测试闸门
二、同位素吸水剖面测井设备
二、同位素吸水剖面测井设备
电缆头
磁定位 伽玛传感器
压力传感器
井温传感器 爆炸筒
释放器
四参数吸水剖面测井仪
加重杆
导锥
二、同位素吸水剖面测井设备
加重杆重量的确定 加重太重,长度太长,则要求防喷管太长,对吊车要求
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