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1、剩余油测井方法及应用彭 燕 明2011年4月剩余油测井方法及应用利用油和水的特性的差异，用测井资料评价孔隙空间剩余油饱和度，是油藏动态监测的一项重要工作。大家知道，油和水的导电特性相差悬殊，电阻率测井是评价剩余油饱和度的最佳方法之一。但是，由于套管的屏蔽作用，因此在套管生产井中无法用电阻率测井评价剩余油饱和度。目前，在套管井中常用的剩余油饱和度监测方法主要有： 碳氧比测井中子寿命测井剩余油测井方法及应用碳氧比测井是依据快中子的非弹性散射理论，测量碳和氧的非弹性散射伽玛射线。由于原油中碳元素含量高，而水中氧元素含量高，因此可以通过碳氧比研究储层的含油性。碳氧比测井不受地层水矿化度和套管的影响，因
2、而是生产井剩余油监测的主要方法之一。碳氧比测井计数比计数比核反应核反应名名 称称计数比计数比核反应核反应名名 称称C/OC/O非弹性非弹性 散射散射碳氧比碳氧比H/(Si+CaH/(Si+Ca) )热中子热中子 俘获俘获孔隙度孔隙度 指数比指数比Ca/SiCa/Si非弹性非弹性 散射散射钙硅比钙硅比Fe/(Si+CaFe/(Si+Ca) )热中子热中子 俘获俘获含铁含铁 指数比指数比Si/CaSi/Ca热中子热中子 俘获俘获硅钙比硅钙比Si/(Si+CaSi/(Si+Ca) )俘获俘获/ /非弹性非弹性岩性岩性 指数比指数比CI/HCI/H热中子热中子 俘获俘获含氢指数比含氢指数比S/(Si+
3、Ca)S/(Si+Ca)热中子热中子 俘获俘获含硬石膏含硬石膏 指数比指数比碳氧比测井的主要参数Ca/Si或Si/Ca用于区分岩性CI/H可指示SW的变化或地层水矿化度的变化H/(Si+Ca)反映地层含氢量的变化，指示地层孔隙度；Fe/(Si+Ca)指示套管和接箍的存在，反映地层的泥质含量或粒径，发现地层中的铁矿物；Si/(Si+Ca)用于区分砂岩和碳酸岩地层，估算砂岩中的碳酸盐含量，指示砂岩位置；S/(Si+Ca)用来划分石膏、硬石膏、估算地层中的含膏量。碳氧比测井参数的用途碳氧比测井的应用一、高含水期水淹层挖潜双J4010原投产IV1，日产油1.2t,水88.9方,含水98.7%，由于套损
4、无法生产准备调层。从本井RMT资料纵向对比分析认为H351小层（55-1号层）虽然厚度薄，但C/O高，C/O与Ca/Si比曲线重叠后幅度差很大，且与上部强水淹层间有岩性夹层，建议封堵IV1后优先补孔55-1号层，该层投产后初产油1吨，水13方,含水93.2%， 稳产达到日产油3吨,水28.9方,含水90.7%，增油1.8吨，见到较好效果。潜力层3 H351碳氧比测井的应用二、低阻区判断地层的含油性、指导新井投产72、73号层合投 日产油1.5吨， 日产水8方57、58号层合投 日产油18吨， 日产水41.5方泥岩含碳、 骨架中含钙张39井是一口大斜度评价井，由于 该区块存在低阻油层 ，常规资料
5、上油水层 电性差别不明显。完 井后加测RMT测井，测量井段投产两套 层：72、73号层合投日产油1.5吨，水 8方，57、58号层合 投日产油18吨，水 41.5方。投产结果 与RMT测井解释结果吻合。碳氧比测井的应用三、指导老井堵水、调层油水22.1楼365井RMT测井资料解 释的H38油组 194.8- 197.8米井段，孔隙度37%， 同一储层的底部C/O比曲线 值下降明显，与岩性曲线 重叠后重叠面积小，底部含 水，解释为油水同层，射 孔后日产油1.7吨，水22.1 方。 而该井的另一层H36 油组180.2-186.8米井段， RMT测井资料解释的孔隙 度35%， C/O比曲线型态 饱
6、满，与岩性曲线重叠后 重叠面积大，为好油层特 征，RMT资料解释为油层 ，射孔后日产油22.1吨，水 4.7方。 H36H38日产油1.7吨 日产水22.1方日产油22.1吨 日产水4.7方碳氧比测井的应用四、评价稠油井蒸汽吞吐生产效果新9407井是一口蒸汽吞吐生产井，RMT测井的目的是监测储层的开采情况，寻找可上返层。测井前采38、39、42号层，日产油0.3吨，水28.5方，含水99%。从图中看出38、39、42号层测量C/O明显减小，与Ca/Si比曲线重叠后幅度差很小，说明地层含油饱和度降低，蒸汽吞吐生产效果较好。33、34号层测量C/O较高，与Ca/Si比曲线重叠后幅度差很大，说明地层
7、较好计算含油饱和度达60%以上，是一套可利用的上返层。射开33、34小层，日产油3.4吨，水1.4方，含水30% 。剩余油测井方法及应用中子寿命测井也称为脉冲中子俘获测井。当中子源产 生的高能中子流（En=14Mev）进入地层时，中子与地层物 质的原子核发生作用。快中子经过多次碰撞后变为热中子 （En=0.025ev），热中子从产生时刻起到被吸收的时刻止 ，所经历的平均时间称为热中子寿命（）。与热中子 宏观俘获截面成反比（=4550/）。是单位岩石体 积中所有元素的微观俘获截面的总和。不同物质对热中子 的俘获几率不同（即俘获截面不同），因此通过测量热中 子的衰减时间（即中子寿命），就可以区分地
8、层中物质的 含量，这就是中子寿命测井的基本原理。中子寿命测井中子寿命测井元素 ClCaNaFeLiHAl 值33.60.420.532.53710.330.22元素MgSPOSiCB 值0.0630.510.190.00120.160.0047759表1 沉积岩中常见元素的数据（单位：C.U）地层流体（C.U.）地层流体（C.U.） 原油1822盐水（5万ppm）39.8淡水22.1盐水（15万ppm）78.9 天然气412盐水（20万ppm）100表2 地层流体的值中子寿命测井由以上两表可知，常见物质的元素中，氯（cl）是仅次于硼（B）和锂（Li）的热中子吸收剂。淡水与原油的俘获截面值几乎相
9、等，但盐水的俘获截面值明显大于原油的俘获截面值。而地层水的矿化度常与cl离子含量有关，所以可通过中子寿命测井来区分油层和高矿化度水层。中子寿命测井中子寿命测井确定目的层含水饱和度：当地层水矿化度高于5万PPm时，可以用中子寿命测井确定目的层的含水饱和度Sw。纯岩石孔隙模型： 即：泥质砂岩模型： 即：中子寿命测井在低矿化度地层中，可以通过向井筒内注入具有高热中子俘获截面的盐类物质，利用盐类物质易溶于水、难溶于油的特性，人为改变水层的热中子俘获截面，以便利用中子寿命测井区分油、水层，这就是中子寿命测-注-测。中子寿命测井由于硼具有较大的俘获截面，因此通常用 硼的化合物作为中子寿命测-注-测的示踪剂。剂。部分具有高中子俘获截面的元素表：元素（C.U.）Cl 33.6Li 71 B 759中子寿命测井用中子寿命测-注-测确定目的层的含水饱和度Sw：根据俘获截面基线可得关系式:根据俘获截面曲线可得关系式:2式-1式得:即:式1式2中子寿命测井古井 中 子 寿 命 解 释 成 果 图33011中子寿命测井古井 中 子 寿 命 解 释 成 果 图33011中子寿命测井中子寿命测井楼井 中 子 寿 命 解 释 成 果 图1137中子寿命测井古井 中 子 寿 命 解 释 成 果 图2407
