脉冲中子氧活化测井技术在注入剖面井中的应用

脉冲中子氧活化测井技术在注入剖面井中的应用

汪佳荣,曲天虹,满　丽,刘　慧,阚朝辉

(河南石油勘探局地球物理测井公司,河南南阳　473132)

摘　要:脉冲中子氧活化测试能探测油、套管内外的水流速度和方向,测试结果不受井内流体粘度、地层大孔道等因素影响,可以较好地解决注聚井、笼统反注井、找窜井注入剖面测试资料符合率偏低的问题。介绍了脉冲中子氧活化测试的原理、结构、主要技术指标以及在河南油田的应用情况,通过和同位素测井进行对比,探讨了脉冲中子氧活化测井的优越性和局限性。

关键词:脉冲中子氧活化;聚合物;注入剖面;漏失

中图分类号:T E354 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0122—02 河南油田由于长期注水开发,目前地下情况非常复杂,开发和措施难度极大。在测量注入剖面井及管柱漏窜等问题井的测井方法,由于受本井的结构和其适应条件限制,在诸多井的检测中都无法给出准确的测井结果。氧活化测井在解决注入剖面井及分析管柱漏窜等方面具有明显优势。应用表明该项技术在油田动态监测中发挥了重要作用。1　脉冲中子氧活化测井原理[1][2]

如果能量大于10Mev 的快中子轰击氧原子,就会发生下列反应:

N+16O →16N +P

水中的氧原子核能被激化成放射性氮同位素16N 。

16N →16O +r + 6.13Mev

16N 经衰变后还原成氧,后者半衰期为7.13s ,并放射出具有6.13MeV 能量的伽马射线;这些高能的伽马射线在井眼中辐射达200—300mm,高能中子与高能伽玛射线能够穿透井内流体、油管、套管和水泥环。被伽马探测器探测到并记录其活化的

时间谱线。在已知探测器源距L 的情况下,可计算水流速度,=L/t 。在流动截面已知时,可以准确计算出各层的分层注入量。2　测试原理

脉冲中子水流测井仪器由地面数控测井仪和井下仪2个部分组成。地面数控测井仪负责给井下仪供电、发送控制指令和测试数据采集处理;井下测井仪由遥传(CCL 、GR 、井温、压力)、4个探测器和2个上下中子发生器组成。

脉冲中子水流测井时,每次测量都包括一个短的活化期(一般为1,2,10s )和一个相对较长的数据采集期(典型值为60s );当水流经中子发生器时,被快中子活化,活化后的水在流经4个不同源距的探测器时,测量其时问谱,得到峰位时问,再利用源距和被测点的横截面积等数据计算出各测点的流量。

2个中子发生器同时接在井下仪,可分别测量 表2　XX 油田加密调整后开发指标预测表

序号时间(年)油井数(口)年产油量(104

t )累产油量(104

t )综合含水(%)采出程度(%)1第1年170.93 3.2864.8 6.52第2年170.67 4.2169.77.63第3年170.57 4.8873.98.54第4年170.56 5.4578.19.35第5年170.43 6.0181.010.06第6年170.41 6.4483.610.67第7年170.32 6.8585.611.18第8年170.337.1787.711.69第9年170.267.5189.212.010

第10年

17

0.2

7.76

90.2

12.3

4　结论与认识

历史拟合结果表明,各项拟合指标精度高,模型历史拟合生产动态与实际油藏动态一致,说明建立的油藏精细地质模型符合实际,可信度高。

通过油藏模型运算和论证可知,原方案预测的

开发效果更好,因此对于XX 油田,依照原方案开发更加合理。

根据油藏数值模拟结果,显示开发XX 油田的最合理井距约为200m 。可以保证油井得到较为均衡的注水效果,达到提高油井产量目的,能够实现较好的开发效果。

[参考文献]

[1]　郝上京,陈明强等.油藏数值模拟技术现状分

析.内蒙古石油化工,2008,(1):136-137.[2]　康兴妹,赵华等.油藏数值模拟技术在油藏实

际开发中的应用.内蒙古石油化工,2008,(15):36～37.

[3]　董奇杰.油水同层储层井试油工艺优化探析.

中国石油和化工标准与质量,2011,(7):163～164.

[4]　孙业恒.裂缝性低渗透砂岩油藏数值模拟历史

拟合方法.油气地质与采收率,2010,17(2):87～122

内蒙古石油化工 2012年第16期　

*收稿日期5作者简介汪佳荣(—),助理工程师,长江大学毕业,从事测井解释工作。

90.

:2012-0-19

:1970

上、下2个不同方向水流流动。测量上水流时,下中子发生器工作;测量下水流时,上中子发生器工作。2.1　在注聚井中的应用分析[3]

双H113井,井内被测流体为套管内的聚合物水溶液,注入量为134m 3/d (见图1)。测量井段为1440m ～1510m,共有7个射孔层,分4个测点测量。在15.6MPa 的注入压力下,H 三Ⅱ33层1472.6～1481.2m 绝对吸入量为110.9m 3/d,占全井吸入量的82.5%;H 三Ⅱ33层1484.2～1488.8m 绝对吸入量为23.5m 3/d,占全井吸入量的17.5%。该井在9月又进行了同位素示踪注入剖面测井,注入量为132m 3

/d (见图2),泵压为15.2MPa ,解释结果为H 三Ⅱ

33层1472.6～1481.2m 绝对吸入量为125.1m 3

/d,占全井吸入量的94.8%;H 三Ⅱ33层1484.2～1488.8m 绝对吸入量为6.9m 3/d,占全井吸入量的

5.2%。同位素示踪注入剖面测井在测量过程中管壁存在粘污,影响了解释精度,而脉冲中子氧活化测井解释结果符合该井的实际注入情况。

表1　H133井同位素示踪、氧活化测井结果对照表

层号层位射孔井段同位素相对吸水量%

氧活化相对吸水量%

1H 三II 311461.6-1463.2002H 三II311464.4-1466.0003H 三II 321467.0-1469.6004H 三II331472.6-1481.294.882.55H 三II 331484.2-1488.8 5.217.56H 三II341490.0-1493.20.007

H 三II 34

1495.2-1496.2

图1　H 133井氧活化测井解释成果图 图2　H 133井同位素注入剖面成果图

2.2　在注入剖面井封隔器密封性的应用

双观1井是2010年3月9日测得一口分注井,该井日注量100m 3/d (油管40m 3/d 、套管m 3/d ),射孔层有4个,封隔器在1670m(见图3)。氧活化测井时发现过了封隔器在1673.8m 仍有水流,说明封隔器已失效。后经作业队证实该封隔器损坏。

图3　双观1井氧活化测井成果图

2.3　氧活化测井资料遇阻深度以下吸水分析

[4-5]

泌16井为配注井,2009年6月进行氧活化测井,共有5个射孔层,仪器下至1474.5m 遇阻,最后一个射孔层位于遇阻深度以下,但氧活化测井显示在遇阻深度以下仍有110m 3/d 的流量。若该井没有

其它特殊情况,可以认为3

水量进入了最后一个射孔层。如果采用常规测井方法,不能获得该层实际吸水情况。因此对遇阻以下仅有一个射孔层的注水井,氧活化测井能够提供数据完整的注入剖面。3　结论

根据实际应用,脉冲中子氧活化测井具有适用广泛,工艺简单,测量精度高等特点对注入剖面分注井,特别是注聚井测井不受放射性物质沾污、大通道等影响,可以较好地解决注聚井、笼统反注井、找窜井注入剖面测试资料符合率偏低的问题。

仪器工作时不存在放射性污染,不会对人体造成危害;测井记录时,将各个周期的谱线叠加,提高了有用信号与本底计数值之比,消除了随机因素影响。

由于源距的限制,要求各射孔层之间的距离大于测量探测器的源距。

[参考文献]

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出版社,1997.

[2]　谭廷栋.测井高新技术[M].北京:石油工业

出版社,1999.

[3]　钟兴福,李婧,朴玉琴,等.中子氧活化测井技

术在油田开发中的应用[J].测井技术,2004,28(1):53～56.

[4]　李瑛,张薇,张月秋.脉冲氧活化测井解释中

的一些具体问题[]测井技术,,(3)5～6[5]　朱鸿,粱军彬,赵德香,等套管井分层流量测

井技术及其应用[]油气地质与采收率,3,(增刊)～3123

　2012年第16期 汪佳荣等　脉冲中子氧活化测井技术在注入剖面井中的应用110m /d J .200428:2821.

.J .20010:929.