《同位素吸水剖面测井技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同位素吸水剖面测井技术（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、该地层的吸水状况。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。管 柱地 层地 层包络面积123S1S2S3Qh1h2h3放射性同位素示踪载体法测井原理示意图同位素示踪曲线自然伽马曲线 如1图所示：图中1、2、3三个层为注水层，深度校齐后，把自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：S1S2S3。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：ni=（Si /
3、Si）100%n=1式中i为i层相对吸水量；Si为i层的异常面积； Si 为i 层总吸水量。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1-2m、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。 放水池放水管地滑轮天滑轮手压泵电缆放空阀高压胶管防喷头测试闸门手压泵压力表二、同位素吸水剖面测井设备双液压柱作业车二、同位素吸水剖面测井设备电缆头井温传感器磁定位伽玛传感器加重杆爆炸筒释放器四
4、参数吸水剖面测井仪导锥二、同位素吸水剖面测井设备压力传感器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（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。二、同位素吸水剖面测井设备加重杆重量的确定下井加重杆重量计算由以下公式决定：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,；F浮 电缆和仪器串
5、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）G仪 仪器串重量，N；G电缆 井下电缆重量，N。三、使用同位素的性能、用量一、目前常用同位素：、同位素载体：、名称：微球二、同位素基本性能：、密度：（）1（接近注入水密 度）、比活度（MBq/L）：出厂在 （相当于）、半衰期：天（短，但价廉）、耐温：、耐压：、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；）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
6、的半衰期，h； 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.mci；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。三、使用同位素的性能、用量四、常规注水井井下管柱1、单层注水井、多层笼统合注井油管柱套管柱注水层注水层注水层注水层Y341-114Y341-114注水封隔器注水封隔器KPX-114KPX-114偏心配水器偏心配水器固定凡尔固定凡尔油管油管人工井底人工井
7、底套管套管Y341-114Y341-114注水封隔器注水封隔器KPX-114KPX-114偏心配水器偏心配水器四、常规注水井井下管柱五、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。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。5、所测试的注水井要
8、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。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。（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
9、场操作步骤2、井口安装（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。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。 在正 常条件下，下放测量 井温曲线，上提测量 磁定位曲线。 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
10、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（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（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 。仪器串下到静底遇阻位置 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
11、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)式中： 释放深度，m；
12、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吸水射孔段吸水射孔段吸水射孔段该射孔段不 吸水，为死 水区封隔器封隔器配水器配水器封隔器封隔器配水器配水器吸水射孔段吸水射孔段吸水射孔段井底死水区1.了解注入井各小层的吸水状况2.检查井下工具到位及工作情况3.检查调剖效果4.检查管外窜流5.分析油井出水情况6.
13、分析油层水淹状况7.进行浅部找漏同位素吸水剖面测井的优点七、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、对对于井壁结结垢严严重或污污水回注的注水井，沾污污 严严重不能有 效地进进行校正的，解释释效果不明显显；b、由于长长期注水,有的地层产层产 生大孔道现现象，同位 素会随水流进进入地层层深处处，超出一起探测测范围围，此 时时解释释效果不明显显；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？七、同位素吸水剖面测井成果解释图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
14、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：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
15、的数量随能量的 分布,一般简称为“能谱”。八、同位素能谱测试原理所谓谓能谱谱，就是把全部伽马马射线线的能量空间间从低到高均匀划分 成256 个区间间，每一个区间间称为为一个能量道，每个能量道内伽马马射 线线的总总数目称为为道计计数，全部 256 个能量道的道计计数构成一个能 谱谱。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
16、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）。八、同位素能谱测试原理图图2- 伽马马射线线能量谱谱的钾钾峰图图3-伽马马射线线能量谱谱的铀铀峰图图4-伽马马射线线能量谱谱的钍钍峰在图图 2、图图 3、图图4 中，在地 层层自然伽马马射线线能量谱谱上钾铀钾铀 、钍钍 三个峰的形态态（主要是峰高度和峰 宽宽度等计计数率特征）是由地层层岩石 中这这三种放射性核素的
