同位素注入剖面测井

同位素注入剖面测井（精选4篇）

同位素注入剖面测井 第1篇

关键词：注入剖面,同位素微球,衰变,控制

放射性同位素注入剖面测井资料可以确定各注水层的自然注水情况和配注后分层段及分小层的注水情况, 有效揭示层间吸水矛盾, 反映套管外固井水泥环的窜失情况, 是油田稳油控水、后期调整勘探开发措施的重要依据。深入认知从测井准备到测井现场过程中的各种控制因素, 对提高注入剖面测井资料精度, 全面提升测井成功率大有裨益。

一、同位素释放深度控制

根据现场经验, 释放同位素后10-15min, 同位素固相微球载体才与井筒液形成混合均匀的悬浮液, 这要求操作员现场选择最佳释放深度, 预留释放深度过长会在目的层上部形成人为的管柱沾污, 也延长了替注时间;而预留释放深度过短, 同位素微球来不及均匀分布混合就在井底堆积, 形成沉底沾污。

如果某井日常配注液量C, 单位为m3/d, 以及油管规范D, 单位为mm, 我们首先计算出井筒内液体流速V, 单位为m/s, 进而求出释放位置与第一个水嘴或喇叭口 (有的井是筛管) 的最佳深度H, 单位为m。

设T为10min, 则最佳深度:

假设某井日注50m3, 油管直径62mm, 则计算出最佳深度H为115m, 即同位素微球释放位置与第一个水嘴或喇叭口不小于115m。

需要注意, 如果喇叭口或第一个水嘴附近有非均质性强、吸水指数高、单层突进严重的层位, 操作工程师应在经验公式计算基础上提升释放深度, 避免同位素微球载体来不及均匀混合就迅速进入层位。

二、同位素微球物性控制

1. 比重与耐压

针对江苏油田大部分区块低孔、低渗、高矿化度储层性质, 地质测井处生产测井中心与河南原子科学研究院合作研制新型131Ba-GTP同位素微球, 半衰期11.7d, 比重1.01-1.03g/cm3。该微球载体能够紧密吸附131Ba离子, 即使在高压污水冲击下也不发生“滑脱”现象, 具有足够的耐压强度。

2. 活性剂

在同位素微球表面经过活性处理基础上, 加入表面活性剂配以测井, 江苏油田目前使用烷基苯磺酸钠作碱性活性剂。表面活性剂改变了套管或油管表面性质, 特别是高含油污、结蜡井段, 使管壁吸附力降低, 也就降低了同位素微球附在管壁上的能力, 进一步遏制了同位素微球吸附沾污现象。

建议测井队施工前查询井况日志, 充分了解所测井矿化度、注液介质、含油等情况, 根据不同井况选择不同的表面活性剂。

3. 粒径

根据江苏油田大部分油藏储层孔喉直径, 一般选择600-900μm粒径同位素微球进行实际测井。而对于部分孔喉半径大, 也就是我们常说的大孔道层位, 我们一般采用900-1200μm粒径同位素微球测试大孔道注水井。随着粒径的增加, 微球自身沉降速度亦增大, 同等施工情况要求比600-900μm粒径多预留释放深度。

三、施工工艺控制

1.“注-测-停”

注入剖面测井工序是关井2-3h测取复温、伽马基线曲线资料, 紧接着正常配注后测取流温、同位素曲线, 也就是“停-注-测”顺序。在江苏油田部分区块, 注水井在停注情况下层位容易出沙, 如按正常施工顺序, 增加了仪器沙埋风险。为缩短关井时间, 我们一般先测取流温、伽马基线及同位素曲线, 最后测取复温曲线, 简称“注-测-停”。同理关井状态下易吐油的浅部注水井也可以采取此工艺。

2.“动态监测”

该方法是操作员测完关井资料后, 打开注水阀门至井内压力平衡后释放同位素, 待释放器开关电路开始工作, 快速供正电, 同时指令绞车司机快速上提电缆。此时操作员监控伽马读数, 待伽马API计数值回到基值范围内, 要求司机快速下放仪器至喇叭口或第一个偏配以上5-10m处监测等待同位素, 快速上提和下放也起到冲滤释放器上残余同位素的作用, 待API读数变千、万级, 即说明同位素混合悬浮液将到达目的层位, 此时上提电缆至指定位置测取流温曲线, 通过动态监测同位素的到达时间, 计算出同位素微球行走速度, 综合流温和第一条同位素曲线变化幅度, 采取合理的替注等待时间。这种施工流程客观上避免了等待时间不够或等待时间过长的情况。采取“动态监测法”施工工艺, 使注入剖面测井一次下井成功率跃上了新的台阶。

结论

1.厘定同位素微球释放深度, 在使用大粒径微球、喇叭口或第一个水嘴附近有非均质强, 吸水指数高的层位时, 提升同位素微球释放深度。

2.新型131Ba-GTP同位素微球各种物性适合江苏油田油藏储层, 在江苏油田推广应用效果良好。

3.现场测井工程师需提高复杂井况认知能力, 不断优化施工工序, 加强学习研究, 探索与实际生产相适应的测井工艺。

4.建立特征区块注水井井况数据库, 收录诸如注水压力及介质、释放微球体积及粒径、等待替注时间、应用效果等技术数据, 形成数据体, 为未来测井服务。

参考文献

[1]李晓霞.提高同位素吸水剖面精度研究[J]石油仪器, 2012, 4 (24) .

[2]常登云, 彭振中, 巴特尔, 姚万鹏.用大粒径同位素测井技术测定吸水剖面[J]新疆石油地质, 1998, 20 (4) .

注入剖面五参数组合测井的应用浅析 第2篇

1 原理

利用人工放射性同位素作为示踪剂研究和观察油井技术状况和采油注水动态的测井方法。先测一条自然伽马曲线确定地层的自然放射性。施工时向井内注入被放射性同位素活化的溶液或者固体悬浮物, 并将其压入关外通道或进入地层或滤积在射孔附近的底层上, 再测同位素曲线, 通过自然伽马和同位素曲线重叠比较, 同位素曲线上增加的异常面积就对应层位的吸水能力。

2 深度校正问题

常用的校深方法是依据每次测井的电缆记号把曲线校正到正确深度。由于在测井过程中电缆记号存在系统误差, 使得解释深度不够准确。

利用基线与横向图上的自然伽马曲线、自然电位曲线或是微电极曲线为基准进行深度校正, 确定准确的基线深度, 得出校正值H1, 计算出基线的磁定位深度, 与同位素曲线或井温曲线的磁定位相减得H2, 则解释的同位素曲线或井温曲线深度校正值为加 (H1+H2) 。这样, 每条曲线都校正到准确的深度了。

3 曲线叠合处理问题

解释处理过程中的核心是曲线叠合。叠合点一般都选在同位素曲线的相对低值处, 两叠合点之间的同位素曲线也将被降低幅度, 当不对射孔层的异常不作为吸水显示处理, 通过加密叠合点可以使异常幅度和延伸面积减小, 降低沾污幅度。若是正对射孔层的异常解释为吸水显示时, 则需要选择该处异常上下低值点处叠合, 所形成的闭合面积就是同位素的吸水面积。

4 注入五参数测井曲线异常问题处理分析

4.1 利用井温曲线确定吸水层位

因为受地层条件、套管状况及注水程度的不断加深、油田注水结构调整等影响, 同位素示踪测井所出现的问题表现为: (1) 温度曲线出现异常, 而同位素曲线没有吸水显示或吸水显示没有那么强只局部存在吸水现象; (2) 动、静温曲线变化与理论变化不符合, 有些静温在吸水层位出现异常, 流温高于静温。从这些表现来看, 有与理论相矛盾, 也有定性资料不一致的问题, 还有一些曲线变化异常无法识别的问题, 甚至导致了解释结论错误。

由于同位素粒径选择不当、管柱沾污、同位素下沉的影响, 有同位素不正常显示的位置可能不完全都是吸水的地方, 而没有很明显异常的地层也不一定不是吸水的层位。目前大多数水井采用含油污水回注, 还有注聚井也需测注入剖面。在注聚井中, 因为聚合物粘度非常高, 同位素在井内不能够很均匀与聚合物相混合, 这样就很容易造成同位素堆积或者沾污。当出现沾污时表现为此井的曲线异常, 不能明确分析吸水层位的吸水量;此时, 需要利用井温曲线与同位素曲线的一起参考解释, 因为正常的井温比地温要低, 地层吸水的地方会使得井温曲线显示异常。所以, 如果地层井温没有异常显示, 同位素曲线异常可以理解为不吸水。根据井温的变化情况可以比较清楚的解释各个层的吸水情况。

4.2 利用流量曲线分析遇阻层吸水状况

同位素测井解释过程中, 如果遇阻的话, 同位素曲线无法显示遇阻层以下的吸水情况, 但加测流量曲线后, 如果遇阻处流量不归0, 表示遇阻层以下有吸水显示, 如果流量归0, 表示遇阻层以下不吸水。流量曲线的作用 (1) 分析球座漏失情况。由于同位素在井底堆积, 因而无法算出吸水量, 加测流量曲线时, 若球座处流量归0, 证明同位素异常;若流量不归0, 则说明球座漏失。 (2) 判断封隔器的密封性。如果封隔器封堵层的流量不归0, 则表明封隔器失效;若流量归0, 表明封隔器密封。

5 结语

5.1 综合多个曲线的参数分析, 得到较准确的解释结果。

5.2 掌握井的静态资料, 与测井资料对比分析进, 得到全面的解释结果。

参考文献

[1]隋晓林, 翁继清, 刘岩.注入剖面五参数测井仪在胜利油田的应用.石油仪器, 2011, (03) .

同位素注入剖面测井 第3篇

1 井下仪器结构对比

同位素注入五参数测井仪 (超声流量计) , 由电缆头、四参数短节:磁定位 (C C L) 、自然伽马 (G R) 、井温 (TEMP) 、压力 (PRES) , 及超声流量计 (FLW) 组成五参数组合测井仪并配有同位素井下释放器和扶正器。

电磁流量计测井仪从上至下依次电缆头、磁性定位仪、扶正器、电磁流量计 (检测电路及测量传感器) 、扶正器、加重。

两组仪器均装有磁定位仪用于较深;而且电磁流量计并未安装温度和压力测量短节。

2 测井方法及测井参数对比

2.1 同位素注入五参数测井

同位素注入五参数组合测井中, 将放射性同位素以一定的方式吸附或结合于固定载体的物质中, 从而形成放射性同位素示踪剂。在注水井正常注水条件下测井时, 以一定的方式将与水配制成均匀悬浮液的放射性示踪剂注入待测井中;在向地层注水过程中, 由于地层的过滤作用, 水和放射性示踪剂被分离开来, 水被挤入地层, 而放射性同位素则滤积于吸水层段表面上, 形成了一段一段的人工活化层。同位素五参数组合测井分层性能好、不受井下管柱的影响, 一次下井可录取流量、伽马、温度、压力和磁定位五个参数。在资料分析过程中, 可根据各参数的优点相互弥补不足, 为综合分析、判断提供依据, 使测井解释结果能够真实客观地反映井下情况。

(1) 能够测出分层注入井层段的注入量及笼统注水、注聚井各小层注入量;

(2) 测量范围大, 达到1立方米/天400立方米/天。

2.2 电磁流量计测井

电磁流量计测井是靠测量注入液的中心流速来测量注入量的, 解决了同位素示踪法测量注入剖面易出现同位素沾污、漏失和井底堆积的问题, 适用于注水井、注聚井, 具有精度高、测试过程直观、资料准确可靠等优点, 它能够准确反映井内各层的注入量, 为正确认识层间注入差异和层间矛盾提供准确资料。测井时采用连续测量与点测相结合的方式, 能够给出可靠的注入剖面结果依据:电磁流量计是在特定条件下为适应现有的采油技术而生产的。

3 影响因素分析

3.1 同位素注入五参数组合测井

(1) 孔隙较大的强吸水层:由于油田长时间的开采, 经过水的长期冲刷, 扩大了地层内的孔隙吼道;再由于酸化、压裂等措施施工作业, 很容易使地层内部出现裂缝, 因为微球颗粒的大小以及数量会对同位素示踪法测井产生一定的限制, 在用同位素示踪法测井时显示会受到较大影响, 严重影响了地层内部吸水情况的真实情况反映。

(2) 粒径:选择同位素粒径不合适, 如吸水层段存在大孔道, 同位素粒径较小, 则随注入水进入到地层深部而未滤积在地层表面上, 致使同位素幅度异常、同位素滤积量与注入量不成关系, 甚至某些层段虽然吸水但无法测到同位素。

(3) 强度:由于示踪剂在测量井段之上释放, 同位素悬浮液经过长距离的运移, 井筒中不可避免的沾污, 大大消耗了同位素的用量, 使同位素到达吸水层位时强度不够或甚至部分层段同位素未到达, 造成同位素曲线异常不能反映剖面整体吸水情况。

(4) 目前的超声流量计不适合在套管内进行流量测量。

3.2 电磁流量计测井

(1) 分层实际吸入量可以通过在层间点测量获得, 但对于层内纵向上吸入状况不能定量描述;

(2) 无法测量配产管柱的小层吸液量。

(3) 若测量井段套管内壁附着物过多, 测量准确性会受到一定影响。

(4) 当前电磁流量计不适合在油管内进行测量。

3.3 超声流量计与电磁流量计的对比

(1) 超声流量计测速在600m/h, 电磁流量计连续测速要求非常低, 一般在50~70m/h, 而且要匀速。不利于长井段测量, 耗时、耗人力。

(2) 超声流量计不易受绞车提速不均匀、井内介质、套管损坏等因素的影响, 因而连续流量测井曲线波动不大, 不但能定性解释, 还可以定量解释。可了解全井的注入趋势, 还可以了解小层注入量。电磁流量只能由连续流量曲线的台阶拐点来对厚层细分, 而且要求用磁定位现场校深。而超声流量计就不同, 因它与同位素同时测量, 可根据综合解释来确定每个吸水小层的吸水量。

4 资料解释分析

4.1 对注聚井的测量

在两种解释成果对比中可见在注聚井测试时, 电磁流量计测井能进行厚油层细分解释, 指示厚油层的吸入聚合物位置及吸入聚合物厚度。

同位素五参数测井由于同位素释放时无法与注入液均匀混合, 容易产生下沉、沾污。

4.2 对注水井的测量

N1-20-P034是一口注水井, 由两种测井曲线的对比可看出电磁流量计测井对各小层吸入量测量比较准确, 方便定量解释。

同位素五参数组合测井显示吸入量更直观, 并结合流量、温度、压力曲线进行辅助综合解释。

5 结语

注入五参数测井在正常配注水井中比较适用。可测量油管内各配注层段流量和油管外小层吸水量。综合解释时, 参照流量、井温、压力、定位等参数校深、判定吸水底界, 综合分析评价各小层的吸水量, 大大提高解释精度, 节省人力、物力和财力, 为注水开发方案的调整提供准确依据。

电磁流量计是测量注聚剖面的理想工具, 一般应用于尾管位于油层之上10m的笼统注入井。电磁流量测井对各小层测量显示比较准确, 可以成为其它测井方法参照依据。在解决大孔道强吸层资料录取问题上可尝试结合这两种测井方式进行综合处理解释。

参考文献

[1]于小荣, 王爱华.电磁式井下流量计测试技术在吐哈油田的应用[J].钻采工艺, 2002, 25 (4) :84~86

同位素注入剖面测井 第4篇

一、测试井基本情况

Z251-SE104是东区西部的一口水井, 2013年9月新井试配, 全井四级配注。2014年3月12日进行同位素五参数测试, 井内介质为含油污水, 施工压力9.6MPa, 施工流量78m3/d, 使用示踪剂强度为14.8MBq, 示踪剂用量为40m L。该井拔水嘴测试, 测试结果 (如图1) 表明, 有三级吸水。S27-8层段是6.8m的大厚层段, 渗透率很高, 但该段流量显示无吸水, 同位素却有很高的幅值显示, 与地质静态资料不符合。鉴于这种情况, 解释初期, 这段按沾污处理。由于对这个解释结果存在疑问, 首先怀疑封隔器不密封, 所以安排验封测试, 于2014年3月20日进行验封测试, 结果表明封隔器全封。

二、验封

密封段是封闭配水器中心通道的工具, 主要配合测压、测流量、验封等作业。2014年3月20日对Z251-SE104井进行验封, 从验封结果 (如图2) 看出, 四级封隔器均密封严。目前验封工艺存在的不足: (1) 保护封隔器不密封情况的判断, 存在疑议; (2) 密封段没坐封严, 影响验封结果; (3) 最后一级封隔器 (无配水器) 的密封情况, 无法判断。建议: (1) 针对保护封隔器不密封情况, 如果按此工艺测出保封不密封, 此时应考虑萝卜头和油管是否有漏, 从而确定是否是保封的问题。 (2) 针对密封段没坐严, 如果验封时得出某一封隔器不密封, 此时应考虑密封段是否坐严, 如果没坐严, 这个结果就不能用。可以在密封段下面接一个电磁流量计, 测试完现场回放, 如果坐封后仍有流量显示, 说明没坐严, 就必须重新验证。

三、第一次验证

鉴于上一次测试结果存在异议, 所以安排复测验证, 班组于2014年6月17日进行同位素五参数测井。该井施工压力11.7MPa, 施工流量79m3/d, 使用示踪剂强度为18.5MBq, 示踪剂用量为50m L。该次测井同位素释放两次, 对比试验。第一次释放测试结果可以看出, 与3月12日测试情况基本一致。S27-8层段流量显示无吸水, 同位素仍有很高的幅值显示。第二次释放使用示踪剂强度仍为18.5MBq, 示踪剂用量为50ml。测试结果可以看出, 流量显示该层段没有吸水, 同位素形态基本没变化, 幅值有一定的增加。

四、第二次验证

由于复测资料和3月12日资料基本一致, 对这种结果仍存在疑惑, 于是6月20日又进行了第二次验证。这次试验方法是:先测一条基线和流量, 然后在最后一级配水器上部, 即1017m左右释放同位素, 并将仪器停在第三级配水器上部, 射孔层下部, 即1005m处, 看同位素是否有上返。此次同位素强度为37MBq, 示踪剂用量为90m L。释放同位素35分钟后, 无上返。同位素没有上返, 说明第四级封隔器是密封的。综合判断S27-8层段是沾污, 而不是吸水。

结论

(1) 与地质静态资料矛盾的测井资料, 必须进一步分析研究; (2) 三次测试结果基本一致, 说明资料真实可靠;保证资料的真实性, 能发现实质性的问题; (3) 通过对S27-8层段的反复验证, 证明该层段是沾污, 不是吸水。

参考文献