同位素测井工艺的改进

同位素测井工艺的改进

雷小荣,杨安平  ,马平

华北油田公司二连分公司 内蒙古 锡林浩特 026017

摘 要：常规同位素微球测井方法和中子氧活化井下流量测井，是国内常用的注入剖面测井技术。同位素微球注入剖面测井方法，受大孔道、深穿透射孔、沾污、同位素比重以及注聚合物井流体粘度的影响；中子氧活化测井的精度相对较高，但是其流量下限较高，设备的投入、维护保养和测试成本很高，使其应用规模受限。我们通过对原测井仪器、操作软件和工艺技术进行改进后，现场投用效果显著。在油田开发生产中，利用该测井工艺，不但能准确地判断管外窜槽和注水漏失情况，还能准确地测出注水井各小层流量情况，其具有测井时间短，曲线直观简洁，可靠性强的应用特点。 

关键词：同位素 测井 改进

1、测量原理

在注水井内下入同位素伽马示踪仪到预定深度，将具有一定放射性的活化液从喷射筒内释放，活化液与注入水混合后通过喇叭口或水嘴流向油管和套管环形空间内；活化液被释放后，将同位素伽马示踪仪迅速下放到需要测量活化液流速的深度位置等待测井；当携带有活化液的注入水，通过油管和套管环形空间向吸水层注入时，同位素示踪仪的两个伽马射线探测器即可探测出活化液的流动速度，探测器输出的计数率产生相应的变化量值，假设活化液在水中不扩散，探测器的计数率则在活化液经过探测器时出现峰值，可记录到两个探测器计数率峰值之间的时间差，由于探测器之间的距离为已知量，故活化液的运移速度就可以计算出来，活化液的运移速度能代表水流速度，结合油管和套管环形空间的横截面积，可以计算出此处油套空间的水流量，从而测得各吸水层之间的流量，再采用递减法就能得知各注水层的绝对吸入量。

2、测井仪器及相关软件的研制

2.1 示踪喷射仪的研制

我们对原已经报废的一支产出剖面示踪喷射仪进行了解剖，对各个零配件进行重新设计和改进，研制出Ф38mm示踪喷射仪，并经过多次的现场试验，对活塞密封系统和活塞推杆进行了多次改造，满足了注水井高压状态下的密封与喷射推力的需要。          

2.2 根据测井需要设计仪器最佳零长

二连油田的注水井具有层多，层间距离短的特点，为此，我们设计双伽玛仪器的探头间距常规为71mm。同时经过改变仪器装配位置和加装屏蔽杆，最短可设计为36mm，最长为150mm，达到了不同注水量及不同层间间距的测井需要。

2.3 设计高精度伽玛仪

我们采用的两支高精度伽玛仪器，具有工作稳定，重复性好的特点，能够保证两只仪器在目的层的自然伽玛重复性大于95%。

2.4 设计应用软件适应测井需要

目前，我们采用的数控测井系统只能满足普通的数据采集需要，在进行相关流量测井时，有许多数据需要现场解释，测井系统需要有部分数据重新处理和拟合功能，我们和北京紫贝隆公司多次沟通，对其测井操作系统数据处理软件进行改造，满足了相关流量现场测试需要。

2.5 测井软件要求重新加入时间标记曲线

在追踪测井数据中，需要每个深度点对应的时间点准确记录，但是，原始测井操作软件没有此功能，我们提出要求，由北京紫贝隆公司在测井操作软件中加入了时间标记，使测井深度、测井曲线、记录时间三种数据同步，能够很方便的找出某一深度伽玛峰值的数据值和记录时间。

3、现场测井施工及要求

3.1 根据通知单要求确定测点数及同位素用量

测点数=（注入层数+1）+验证数据点（1-5个）。确定点数的目的：一方面计划好施工时间，另一方面确定同位素用量，避免同位素的浪费。

3.2 测点深度的定制

由于在注入井中存在大量的管柱变形，我们在预制测点时的原则：a、尽量避免管柱变形处测井（管柱变形处环形空间不规则造成流速变化）；b、测点尽量避开管柱接箍位置；c、测点在深度满足的情况下尽量靠近上一目的层的上界（避免同位素运行时间越长越易发散，难于取点解释），第一点全井注水量测量应选择喇叭口位置1米以上。

3.3 根据全井注入层的层间间距、注入量和注入方式设计仪器连接方式

喇叭口在目的层以下要将示踪喷射仪接在伽玛仪器下端（如图（3-1a）；喇叭口在注入层上要将示踪喷射仪接在伽玛仪器上端；3-1b）；分注井根据各配水器的位置上下层数确定仪器连接，尽量满足层数多的条件去连接，避免两次下井重复施工作业。 

4、测井资料的解释方法

4.1 测井数据的预处理。

4.1.1检查所有记录点深度，各数据点必须在层间；确定最后的注入层，定性全井注入剖面。

4.1.2 用软件将伽玛曲线、井温曲线、磁定位曲线拟合在一个数据文档中备用。

4.2 示踪等待法测井资料的解释。

等待法解释首先是要取得各点双伽玛记录峰值的时间差。

4.2.1、一般曲线峰值点选取： 该测点图双GR数据峰值明显，可直接读出时间差（T2-T1），计算出该点流量。

4.2.2、一般曲线速度点选取：在实际测井中，大部分曲线形态较为稳定，但是峰值位置不是很明显，那么我们采用曲线拟合方法取得峰值点。

5、应用实例分析

5.1、蒙15-13注水井相关流量测井全井段精确找漏

目前我们的注入井中存在一部分井漏失点在500米以上，常规方法因以下原因很难或无法找到准确漏失点：

a、500米以上基本进入恒温层以上，井温曲线无法精确分析漏失状况；

b、同位素方法找漏因大部分井段内严重污染也无法分析；

c、无论是井温还是同位素找漏都无法定量解释。

利用相关流量测井，我们不但能准确找到漏失点，还能精确解释出漏失量。（如图蒙15-13井，由相关流量测井观察到该井注入液在661米迅速进入地层，通过速度解释85方/日,占全井流量85%。

5.2 利用相关流量验证同位素资料，确定注入剖面精度。

哈5-7同位素测井资料显示主吸水层明确，但由于污染较重，13、17、18、19号层属于污染区域，注入量解释不准确，通过相关流量测井资料分析这几层无注入量，提高了该井的注入剖面精度。

6、结论

6.1 相关流量测井减少了因洗井造成测井资料的录取进度。

在常规同位素注入剖面测井中，洗井是测井成功必不可少的前提条件，既需要大量的财力和时间去干这项工作，也大大的制约了测井的成效。而采用相关流量测井，既节省了成本，也节约测井时间，提高了工作效率。

6.2 相关流量测井资料与同位素测井资料的对比具有优质高效的特点。

常规同位素测井资料所取得是相对注入剖面，绝对注入量是根据相对注入量和井口注入量的计算得来，而该方法存在井下污染、测井时机掌握、井下注入层特性（物性差别大）等因素影响，会造成一层数据出错，各层数据全部出错的特点。相关流量测井由于取的是绝对流量数据，当出现一点数据异常时，只要该数据点的上下2点正确，我们同样可以判断分析该点数据的准确程度，提高资料准确率。

参考文献

[1] 中国石油天然气集团公司职业技能鉴定指导中心, 石油石化职业技能培训教程 采油测试工. 石油工业出版社, 2011年。

[2] 刘红岐 测井原理与应用，石油工业出版社，2013年。