同位素注入剖面测井

2024-07-27

同位素注入剖面测井（通用5篇）

同位素注入剖面测井篇1

1 引言

随着油田进入注水开发后期, 油层压力逐渐下降, 为了实现稳产并提高原油采收率, 需要通过分层注水补充油层能量[1]。同位素吸水剖面测井资料可以反映注水层之间以及同一注水层不同部位的吸水情况, 反映地层的非均质性以及窜槽等现象, 现在同位素吸水剖面测井在油田应用最为广泛。但是同位素吸水剖面测井也有一定的局限性, 比如受沾污、井漏和窜槽等的影响。本文从测井现场操作的角度对同位素测井中的一些问题提出了认识及建议。

2 同位素吸水剖面测井原理简介

放射性同位素示踪法测井是一种利用放射性物质人为的提高伽马射线强度, 用来研究井的注入剖面和井身技术状况的方法。其工作原理是使用同位素释放器携带固相载体的放射性同位素离子, 在规定的深度上释放, 用井内注水形成活化悬浮液, 吸水层同时吸附活化悬浮液。当选择的载体颗粒直径大于地层孔隙直径时, 悬浮液中的水进入地层, 微球载体滤积在井壁上;地层的注水量与滤积在该段地层对应井壁上的同位素载体量和载体的放射性强度三者之间成正比关系。

3 计算井内流体的注入速度

在理想状态下, 同位素活化悬浮液的密度与井内流体密度相等并随井内流体一起注入层内, 因此在测井过程中准确计算出井内流体的注入速度就能及时跟踪同位素的注入情况, 进而提高测井效率和测井质量。

计算井内流体的注入速度主要有两个方面的应用。首先, 它能确定计算出同位素释放时的深度与第一个水嘴 (对于笼统井则是喇叭口或者筛管) 之间的距离, 如果距离过长, 则即增加了测井时间又因为沾污浪费一些同位素, 使得进入层的同位素微球减少, 同位素测井曲线幅度低;如果距离太短则同位素在水中不能完全均匀分布, 影响同位素测井结果, 根据现场经验同位素在10-15分钟内才能均匀分布。其次, 计算井内流体注入速度可以确定同位素释放后仪器何时下入层中, 对于分层井, 仪器过快下入层中可能因为仪器在下入的过程中把水嘴堵住而造成同位素不能进入层中, 如果同位素已经过水嘴再下仪器就能避免这种情况的发生;而对于笼统井则可以根据流体的注入速度计算出同位素进层的时间, 将仪器下入层中, 等同位素到层之后开始跟踪测量同位素曲线。

基于以上原因, 计算井内流体的注入速度对同位素测井尤为重要。假设仪器在井内所测流量为Q方, 油管内径截面积为S, 则流体注入速度为:v=Q/S。

4 实测流量与注入流量不符

在同位素吸水剖面测井中, 经常碰到的一个问题就是仪器实测的流量与实际注入流量不符。流量不符所测的同位素曲线不能真实的反映地层的吸水状况, 因此必须找出原因并且解决问题。根据实际测井经验总结出实测流量与注入流量不符有以下几方面的原因:

4.1 流量计被堵, 测量不准确

由于井内脏, 流量计在测量过程中被堵住也时有发生, 这种现象容易识别, 一般都是开始一切都正常, 突然流量变为零, 要打开流量计只需要将仪器在层上来回涮几下。

4.2 管线穿孔或管柱漏失

注水井由于长期注水或施工作业, 注水管线和井内管柱都可能因为腐蚀等原因造成漏失, 特别是对于多年没有作业的老井, 由于长时间没有作业, 井内杂物太多。

管线穿孔的识别比较简单, 只需将井上的注水闸门关闭, 观察注水站的注水表是否归零, 如果归零则没有管线穿孔。管柱漏失的识别则在整个测井过程中都要注意观察, 每次测井都应该首先在距井口20m处点测一个流量, 然后在射孔层以上10m处点测一个流量, 如果两个流量不同则可能有漏失, 这时应该通过测全井曲线找到漏失点;而射孔层以下的漏失点则可以根据流量曲线和同位素跟踪曲线判断。

4.3 水嘴被堵

对于分层配注井, 由于井脏及仪器的来回搅动, 水嘴可能在测井的过程被堵, 因为每个水嘴的注入量都是有限的, 因此水嘴堵住就有可能使得总的注入量减少。解决水嘴堵最常用的一个办法就是关闭注水闸门, 靠地层压力恢复把水嘴冲开。在测井过程中, 为了防止水嘴在测基线的过程中被堵, 可以在释放同位素之前关井几分钟, 然后开井恢复正常后再释放同位素。

5 大孔道的测量

对于岩石颗粒粗细不均、孔喉半径差异悬殊的储层, 长期注水冲刷的结果, 容易使高渗透层形成大孔道、微裂缝。如果使用的同位素载体与大孔道地层相比粒径偏小, 则同位素微球不能滤积在地层表面而被注入水冲到地层内部, 超出伽马仪器探测范围而无法被探测到, 同位素曲线表现为异常幅值小或无显示, 而吸水能力弱的地层同位素异常面积反而相对大, 造成测井结果严重失真。对于大孔道的测量, 我有以下几方面的认识:

5.1 大孔道的识别

在测井过程中, 大孔道的识别主要根据同位素跟踪曲线、流量曲线和关井井温曲线综合识别。同位素释放后同位素曲线在大孔道处有明显的同位素显示, 随着时间的变化, 同位素越来越少最后幅度非常小或者无显示;流量曲线在大孔道处有大的流量变化;而关井井温曲线则在大孔道回复慢。

5.2 对于大孔道测井提出几点建议

同位素吸水剖面测井对于大孔道的识别不理想主要是由于同位素颗粒粒径小、地层渗透率高和伽马仪探测不到进层的同位素而造成的, 因此可以从以下几方面着手提高大孔道的测井效果。

首先, 大孔道井由于粒径太小测井效果不明显, 建议多准备几种粒径大小的示踪载体颗粒, 根据地质资料, 不同的井使用不同粒径大小的同位素颗粒测量。

其次, 大孔道都是由渗透率和孔隙度比较高的地层经过长期冲刷而形成的, 因此可以将不同孔隙度和渗透率的地层划分成几个区块, 并将每个区块都配不同粒径大小的同位素颗粒, 使得每个区块所使用的示踪载体颗粒粒径都不同, 渗透率高的地层就特别要注意是否有大孔道的存在, 这样能一定程度上防止大孔道测井效果不理想的情况发生。

最后, 大孔道的测井效果不好是由于同位素颗粒进入地层而伽马仪探测不到, 如果能提高伽马仪的探测范围则能从根本上解决大孔道问题, 因此以后可以着手于研究如何提高伽马仪的探测范围。

6 结论

(1) 计算井内流体注入速度能确定同位素释放深度及仪器下入层中时间, 提高测井效率, 测井效果更好。

(2) 实测流量与注入流量不符时不能真实反映地层吸水状况, 流量不符主要有三个原因, 必须找出流量不符的原因并解决问题。

(3) 同位素吸水剖面测井对大孔道地层测井效果不好, 应该根据各种测井资料综合分析识别大孔道, 提高大孔道测井效果。

参考文献

[1]姜文达.放射性同位素示踪注水剖面测井[M].北京:石油工业出版社, 1997

注入剖面测井资料沾污简析篇2

1 沾污形成机理分析

从沾污的形成机理上划分, 沾污可以分为沉淀沾污和吸附沾污:

沉淀沾污主要产生在井底, 是由于同位素微球的密度、粒径与注入水不匹配, 使同位素颗粒产生滑脱造成的。

吸附沾污主要是由于管壁存在腐蚀导致不光洁、有油污等物质易于沾滞同位素微球, 或者是由于进行作业使管壁产生刮痕, 又或是同位素在封隔器、配水器、接箍上沉淀所造成的。

2 沾污类型分析

2.1 沉淀沾污

沉淀沾污一般发生在井底, 是同位素微球在井底沉积导致的。

2.2 吸附沾污

吸附沾污分为封隔器沾污、配水器沾污, 接箍沾污、管壁沾污四项。

同位素颗粒径向分布于油管与套管的环形空间, 其位置对应于磁定位曲线封隔器的位置就是封隔器沾污[2]。配水器处的沾污在同位素曲线上表现形状为曲线的幅度突然升高, 达到峰值又立即落下, 其位置与磁定位曲线上的配水器位置相对应。接箍沾污在同位素曲线上表现为曲线的幅度由低值突然变为高峰, 形似尖刀状, 其曲线的峰尖正对应着磁定位曲线中的接箍位置。在非射孔层位且无工具的情况下, 或在吸水少或不吸水的层位处, 出现同位素的异常幅度, 这就是管壁沾污。

3 沉淀沾污的影响因素

在其他条件相近的情况下, 微球颗粒直径越大, 沉淀沾污越明显。 (图1、图2)

升58-38井在5月12日测井取用的是直径为300-600μm的同位素颗粒, 此时井底有比较明显的沉淀沾污, 在6月28日测井时取用的同位素颗粒直径为100-300μm, 通过两次测井成果图中井底部分的对比可以知道, 升58-38的小粒径测井几乎没有沉淀沾污, 且同一位置的配水器沾污也相对较小。

4 判断吸水层所对应管壁沾污的方法和扣除依据

对着吸水层的管壁沾污比较难以判断, 因为没有管柱工具这类明显的标志。

从图3中可以看出, PI3层的同位素幅度很大, 但该层段的井温曲线并没有明显的变化, 说明该层的吸水量不是很大, 并且P I3层未对应任何工具, 确定不是由于工具引起的吸附沾污, 同时通过该井各射孔层位的有效厚度和有效渗透率的分析也可推断出, PI3层所对应的管壁应有沾污存在。

再看该井其他的井段, 发现1492-1495米处也存在管壁沾污, 并且封隔器和配水器所对应的沾污幅度也很大, 从而可以判定, PI3层存在管壁沾污。

5 结论

(1) 沉淀沾污与同位素颗粒的粒径有关, 如果粒径偏大, 就会造成沉淀沾污。

(2) 吸水层所对应管壁沾污的判断和扣除, 应考虑工具位置、静态资料、井温和该井其它层段的情况等因素。

参考文献

[1]朱惠骧, 谢如慧.吸水剖面污染校正方法研究.油气井测试.2002.10.P18～P21.

同位素注入剖面测井篇3

随着油田采油井措施的进步, 在少数新方法措施井中, 尤其在注聚合物剖面中, 同位素示踪法由于聚合物黏度大、注入量低以及深穿透射孔、吸液层孔隙不均等因素影响, 得不到理想的结果。

根据长期测井现场经验和资料分析可以得出, 主要影响因素为三条:

1.1 洗井不净极易导致沾污:如井内注聚合物, 管壁严重腐蚀, 会导致同位素沾污严重;

1.2 在分层配注井中, 井下工具易引起沾污, 如工具座在层上, 影响更为严重。

1.3在小裂缝或大孔喉地层, 同位素颗粒会快速进入地层, 从而使吸水地层无同位素异常。

本文通过硼中子寿命、氧活化、同位素三种方法在注入剖面中的应用, 总结了不同井况下的注入剖面测井资料采集手段。

2 注入剖面测井资料的实际应用

2.1 对注聚合物剖面, 采用氧活化测井。

三次采油过程中, 注聚合物驱油是提高原油采收率的重要手段之一。目前, 这项技术在江苏油田已得到推广应用, 但是, 聚合物注入剖面的测试问题一直没有得到较好地解决。同位素示踪法由于聚合物黏度大、注入量低以及深穿透射孔、吸液层孔隙不均等因素影响, 得不到理想的结果。基于测试中的一些问题, 我们引进了氧活化测井仪器。

ZH119井在2009年两次同位素吸水剖面测井资料均表明17号层单层突进, 2010年5月后改为配注, 管柱为一级二段, 封隔器2228m, 2010.08.18同位素吸水剖面测井资料显示封隔器2228m, 有沾污, 影响17号层解释精度。井温曲线由于水嘴影响, 层上反应不明显。该井2010.08.31进行酸化解堵, 解堵后采用氧活化测井, 从氧活化测井资料和同位素吸水剖面测井资料对比, 可以看出, 酸化解堵效果不明显。

2.2 控制单层突进, 为分层调剖提供依据

当油田注水开发时, 为了提高油井的采收率, 必须尽可能使含油边线均匀地向前推进, 然而由于油层的非均质特点, 油水边缘的推进经常呈不规则的形状, 并在高渗透层中造成单层突进, 使得有些油井可过早地水淹。

W E 2-3 3井是W E 2断块上的一口注水井, 五次吸水剖面资料进行了对比, 解释成果见表2, 通过多次测井结果对比, 从表1可以看出, 121、13号层的相对吸水比由原来的70.3%下降为25%, 原来由于物性较差不吸水的21、22、23号层相对吸水比也由0%分别上升至14.6%、4.2%、2.1%。2009.08.29和2010.06.15的两次监测资料表明, 该注采井网水驱状况基本稳定。依据注入剖面资料对井的调配, 也使相邻油井的生产情况有所改善, W2-26井受益较明显, 该井的日产油量由调剖前的10t上升至调剖后的13.6t。2011年1月日产油量仍达12.7t, 含水4.2%。

以上分析说明, 在不同时期, 对同一注水井进行多次测量, 不仅可为控制水线均匀推进, 防止单层突进提供信息, 还可检验调剖效果, 为预防主产层提早水淹提供可靠依据。

2.3 注入剖面资料检查油、水井管外窜槽。

由于固井质量差, 或固井后射孔完井时的强烈震动, 以及增产、增注工程施工等, 造成套管外水泥环的破裂, 使储层间相互串通, 即形成窜槽。油水井管外窜槽的存在, 对油田分层注、采开发管理极为不利。因此, 及时检查、验证窜槽井段, 采取相应措施, 是极其重要的。

WE5-7井于2009年8月固井, 该井的目的层7-8号层与9号层及以下一组水层之间固井质量较差, 射开6、7号层产液为全油, 但射开8号层压裂后, 产液为全水。据2009年9月16、20日测压裂前后井温曲线, 8号层以下有异常显示, 怀疑窜槽。经2009年10月20日同位素吸水剖面资料证实了8号层与9号层及以下一组水层已压通窜槽, 分析认为该井的出水是9号层及以下生产的, 因此采取封堵措施后关井至2010年7月开井, 生产5~8号层, 目前, 日产油4.1t, 含水4.2%。见图1。

2.4 硼中子寿命测井在注聚合物井中应用

硼中子寿命测井是中子寿命测井方法的发展, 采用特殊的“测-注-测”施工工艺, 进行注前、注后测井, 在注聚合物剖面井应用, 取得了较好的测井效果。ZH117井2009年两次同位素测井资料反应基本一致, 2010年两次测同位素资料均沾污严重, 因而, 在酸化前2010.10.24改测硼中子寿命测井, 见表3显示23、27、28号层都不吸水, 2010.11酸化后, 再测硼中子寿命测井, 23号层相对吸水比达到58%, 27、28号层都有不同程度的改善。

3 解决方法

3.1对注聚合物剖面, 采用硼中子寿命测井或氧活化测井。这两种方法不仅可以准确测量注聚合物水井的吸水剖面, 且氧活化测井在确定漏失位置和漏失量方面有其独特的用途。

3.2对笼统注水井, 采用连续流量计与同位素、井温并测, 进一步消除同位素沾污影响, 提高解释精度。在配注井中, 加测连续流量计, 可计算出各水嘴处流量, 再在小段中分配给各小层, 可减少工具沾污对相对吸水比的影响。

3.3在特殊注入井中, 可根据实际情况改变测井施工方式。如:可采取点测流量的方式求取单层注入量。

摘要：随着油田开发技术的进步, 仅依靠放射性同位素进行注入剖面测试, 已不能适应开发研究的需要, 通过多种方法取得高精度的注入剖面资料已成为提高采收率的重要手段, 本文就目前几种注入剖面测井方法江苏油田的应用进行了介绍, 提出了各种井况下注入剖面采用不同的测井方法, 以提高测井成果精度。

关键词：注入剖面,硼中子寿命,氧活化,同位素

参考文献

同位素注入剖面测井篇4

关键词：注入剖面,五参数,测井

大庆油田第四采油厂杏六区东部精细挖潜试验区位于杏四-六行列纯油区内, 北起杏五区三排, 南至杏六区三排, 西以萨大路为界, 东与杏四~六面积及杏北东部过渡带相邻。区块含油面积9.7km2, 地质储量为3651.7540×104t。区内构造较为平缓, 油水分布受二级构造控制, 油层埋藏深度为800~1200m。区内断层不发育, 落实断层4条, 均为正断层, 其走向主要为北东向, 其中250#断层延伸长度为2.82km, 将杏六区东部与杏四~六面积区分割开。

1997年区块开始二次加密调整, 主要开采对象是非主力油层未动用或动用较差的薄有效层 (有效厚度0.2~0.4m) 和表外储层, 以及小部分未动用的有效厚度0.5~1.0m的表内层。

1 问题的提出及资料分析

大庆油田已进入高含水阶段, 结合目前分层注水现状及油层动用状况, 实现了精细高效注水, 使油层动用状况不断改善, 稳油控水的任务越来越艰巨, 应用注入剖面五参数测井技术, 在正常注水的条件下, 通过伽马、磁定位、流量、压力、井温五个参数, 来了解个小层吸入状况, 也可以了解个工具位置、管柱是否漏失等问题, 还可以综合分析措施后效果。

1.1 本井地质情况简介

该井是第四采油厂杏六区东部精细挖潜示范区所辖的一口二次加密水井, 全井共射开SII, SIII, PI, PII组。射开厚度19.1m, 有效厚度2m, 射孔井段922.2-1092.2m。该井2010年1月重新下管柱, 重新下管柱前是三个配注层段, 目前是四个配注层段。

1.2 情况分析

2009年5月5日对该井进行注入剖面五参数组合测井, 全井注入量52m/d3, 压力为11.7m p a, 从解释结果分析, 有S I I9, 9~SII16, SIII1~SIII7两个配注层段吸水, 全井27个射孔层位, 只有四个层有吸水显示, 分别是SII9, 9, SII13, SIII3, SIII5, 5, 主力吸水层是SIII5, 5, 绝对注入量是14.55m/d3, 相对注入量是29.7%。层段吸水差异大, 吸液厚度小。

从2009年5月到2010年1月, 为了缓解层间矛盾, 2010年1月5日, 对该井层段调整细分作业, 降压起管并重新下管注, 由原来的三级配注调整到四级。2010年3月4日又对该井细分后进行注入剖面五参数组合测井, 从解释结果分析, 该井有SII9, 9~SII13, S I I14~S I I16, S I I I1~S I I I7三个配注层段吸水, 吸水层段由原来的4个增加到10个, 吸液厚度明显增加。主力吸水层是SII13, 绝对注入量是14.89m/d3, 相对注入量是19.59%。 (如表1, 表2所示)

对比细分前后两次注入剖面五参数测井结果分析, 细分后, SII9, 9~SII13增加了2个吸水层, S I I14~S I I16配注层段也有不同程度的吸水显示。同时也限制了SIII5, 5的吸水能力。从二次测试结果表明, 达到了对SII14~SII16注水的目的, 层间矛盾也得到了进一步的缓解。

1.3 方案前后连通油井受效情况分析

该井在进行调整重配细分后, 与该井相连通的油井受效前后均有所变化, 但是X6-40-634, X6-40-635井与该井在中间有一断层, 通过测试数据分析, X6-40-634井没有受效。查询X6-40-635井, 该井2007年故障至今未测 (如表3所示) 。

2 相关讨论

(1) 注入剖面五参数测井通过测得的五个参数可以了解各小层的吸入状况, 井下工具及位置。但是实际应用于测井中, 也会出现参数矛盾的情况, 综合分析各个参数及时发现问题是提高解释精度的好方法。

(2) 通过注入剖面五参数测井, 及时的对水井进行细分重配, 分析周围油井受效情况, 是达到稳油控水的最终提高采收率的方法之一。

(3) 注入剖面五参数测井可以检验措施后效果及评价, 为实施精细高效注水、实施精细油井挖潜、加大提高采收率技术的研究和应用力度、全面推行专业化精细管理, 进一步改善水驱开发效果提供可靠依据。

参考文献

[1]张庆.注入剖面多参数组合测井及综合解释[J]油气田地面工程2012.4

同位素注入剖面测井篇5

1 水井低注入原因

一方面地层压力较高, 注入压力必须高于地层压力, 但不能大于地层的破裂压力, 因此导致注入量低;另一方面油层物性相对较差, 层间通道不畅, 也可导致水井注入量低。

2 同位素吸水剖面时间推移测井

同位素释放时间一般在测完关井资料 (静温、伽马基线) 后, 仪器停在目的层之上, 待注水压力平衡后, 再打开释放器。然而, 对于同位素载体何时达到合理分配则需通过时间推移测井来监测[1]。

时间推移测井可以帮助了解自放源开始至同位素吸水剖面测井结束这一过程中的同位素载体的吸附状况, 即同位素载体向下散开的快慢情况, 以及注水未达到吸水均衡之前, 不同时间不同位置的同位素载体的分布状况。

通过对时间推移测井中的实时监测曲线的观察, 操作员可以大致了解同位素载体的最佳替注时间, 据此可以判断出最佳测井的时间, 这样可减小沾污影响, 使得各层吸水达到合理化, 增强了录取资料准确性。由此可见, 测井前如果能利用低注入水井的基础数据预测最佳替注时间, 将有利于操作员更准确的判断最佳测井时间。

3 数据分析

运用低注入水井的基础数据, 通过对井的基础数据与时间推移测井中统计的最佳替注时间做相关分析, 得到低注入水井测井前预测测井时间的公式, 从而帮助确定最佳测井时间, 提高测井资料录取的准确率, 更加精准的反映水井替注情况。

3.1 数据分析的前提条件

本次数值分析以地层物性基本一致作为前提条件, 目的在于研究最佳替注时间与压力、注入量、射孔井段等基础数据的相关关系。所选样品为均分布于同一区块, 36个样品地层物性平均值基本一致。其中有效孔隙度近似22.34%, 平均有效渗透率近似27.36*10-3μm2。

3.2 数据的初步筛选

葡南区块共取36个样品, 自变量6个, 因变量1个, 对以下数据进行初步的筛选。 (表1)

示踪剂强度与射孔厚度存在着以下关系:

每口井使用放射性同位素的强度为:

I=KH+A

在数值分析中, 对于存在明显的线性关系的变量X6 (同位素强度) 与X4 (射孔井段) , 保留一个即可。本次数值分析中, 保留X4 (射孔井段) 。

3.3 各自变量与因变量散点图分析

通过对五个自变量与最佳替注时间的散点图分析得出:36个样品的数据中存在着某种明显的函数关系只有射孔井段长与最佳替注时间, 即随着射孔井段长的增加, 最佳替注时间在一定得范围内不断增加 (如图1) 。

3.4 逐步回归分析[2]

实际研究中, 变量之间存在的相互影响是无法直接观察到的, 甚至有些变量之间存在着多重共线性, 特别是各个变量间存在高度得相依赖关系时, 就会给回归系数的估计带来不合理的解释。因此, 在这里选用逐步回归分析法, 对变量进行筛选后, 将对Y作用显著的变量引入方程计算, 从而得到最优的回归方程。将统计的样品数据输入到D P S数值分析软件的主界面, 满足方差贡献大于0.2的变量引入方程, 不满足的舍掉。本次数值分析中将方差贡献小于0.2的变量X3 (射孔顶界) 剔除掉, 将其他变量引入方程, 得最佳替注时间方程如下:

式中Y——最佳替注时间min;

X1——压力MPa;

X2——注入量m3/d;

X4——射孔井段m;

X5——射孔厚度m。

公式应用的实例分析

运用公式 (1) 计算拟合误差:将36个样品的对应变量数据代入公式 (1) 中, 计算得到36个样品的最佳替注时间拟合值, 对观察值和拟合值进行差值运算, 得出拟合误差在±10m i n内 (见附表Ⅲ) 。在误差允许的范围内, 方程在现场测井过程中具备一定的指导作用。

4 结论与建议

本文提出了最佳替注时间与压力、注入量、射孔井段、射孔厚度的线性关系, 并试图应用这种关系为解决低注入井替注时间难以判断这一问题提供一种思路, 在此次研究中, 得出最佳替注时间预测方程式。但由于选取样品数量相对较少, 实际井况复杂, 数据离散性较大等原因, 将会导致上述公式的运算结果存在一定的误差。

摘要：利用吸水剖面同位素时间推移测井, 统计出36口低注入水井的最佳替注时间, 结合36口低注入水井基础数据, 运用逐步回归分析方法拟合出最佳替注时间与低注入水井基础数据的相关函数, 目的为提高低注入水井原始资料录取的准确率。

关键词：同位素,判断,替注时间

参考文献