同位素测井

同位素测井（精选4篇）

同位素测井 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

同位素测井 篇2

1同位素污染对测井曲线的影响及控制

1.1同位素污染影响因素

同位素污染主要受地层因素、管柱因素和同位素的注入量等相关因素的控制,除了以上几个方面因素以外,可能还受到固井质量因素、地层酸化、压裂等相关因素的影响。

1.2同位素污染的分类

(1)沉淀污染。

①微球颗粒直径与沉积速度成正比,与注入谁的携带能力成反比,因此就造成了微球颗粒与注入的地层水之间存在不能同步运行的问题;②微球颗粒密度的影响,当微球颗粒密度与注入地层水之间密度不存在密度差时,就能够使微球颗粒与注入地层水同步;当微球颗粒密度与注入的地层谁密度存在密度差时,就会产生与注入地层水不同步,这样的情况下就会产生同位素分布不均匀,产生污染。

(2)吸附污染。

吸附污染产生的原因主要是由于管壁会产生油污,而产生油污的原因主要有以下几个方面:一是由于管壁清洗不够彻底,使管壁形成油污;二是地层之间存在压力差异,在关井测温期间由于井口密封不到位而使地层吐水,使管壁产生油污,并吸附同位素;另外,油套管接箍的台阶均可造成同位素的吸附污染。

1.3同位素用量的影响

同位素用量的大小也直接影响着吸水层位的准确判断。当同位素用量大的时候就会使不吸水的层位也产生同位素异常现象,这样不仅会使同位素浪费,而且也会造成同位素污染。当同位素用量小时,测井资料显示的吸水层幅度都比较低,直接会影响吸水层位的判断。

所以,为了避免同位素的浪费,又能准确判断吸水层,在进行同位素注入时应该采用在日注量、油压、测量井段内的射孔层厚度、同位素出厂强度及载体规范已知的情况下,估算同位素的用量。

1.4同位素微球粒径大小的控制

同位素的微球粒径首先必须要大于需要注水地层孔隙直径;选择同位素微球粒径应与注水层段的渗透性和吸水层的有效厚度相适应;对于那些地层胶结比较疏松,容易出砂、井筒的周围出现冲刷带的薄弱地层或者是注水中的压力比较低、吸水的指数非常高、单层突进比较严重地层,应选用大粒径同位素示踪剂,对于偏心配水管柱的注水井,在同位素颗粒直径大小选取时,要选取同位素颗粒直径要比出水口小2-3倍,这样就能够避免产生微球颗粒过大堵塞水嘴的情况,同时也就避免了井下工具的粘污。

1.5同位素微球颗粒密度大小的控制

目前国内各大油田根据地理位置不同,注入水采用的主要是盐水、淡水、污水回注几种。在大庆油田的注入水是淡水,注入水的密度存在差异,就要求有与其相匹配的同位素微球密度,若同位素的颗粒密度大于注入水的密度,同位素就会下沉造成井底堆积,或相同吸水强度的吸水层底部有同位素异常显示,浅部同位素异常较低。或没有异常显示。若同位素的密度小于注入水的密度,将造成同位素微球颗粒悬浮。因此,在进行吸水剖面测井时,无论出现哪种情况,都会造成相同吸水强度的吸水层吸水显示不均衡。

2注水井井况对同位素曲线异常的影响及分析

2.1伽马本底高

这样现场产生的原因主要是在进行注入水过程中,一部分含有放射性物质的水也被注入到地层中,因此就会造成地层的严重污染,所以在进行伽马测井资料解释过程中,就会出现伽马曲线的异常,在进行同位素的释放后,就会出现整个测量井段的污染严重,影响吸水层的吸水效果,使测量曲线失真。

2.2管柱腐蚀与井况恶化

注入的地层水含有各种矿物质,注水井在长期的注水过程中,容易引起管柱的腐蚀,产生这种情况后测井过程中仪器就会受到阻碍,影响仪器的稳定性,造成测井曲线的失真。

2.3封隔器的密封性不好

封隔器的密封不好,就会使需要注水的层位注不进去水,导致油井的含水率持续上升。在同位素曲线上,多体现在使一些不吸水层段异常吸水。

2.4大孔道现象

受注水开发多年的影响,地层的层间矛盾比较突出,一些地层出现了大孔道现象,使注入水低效,无效循环,严重干扰其他油层的吸水出油,使同位素曲线出现异常幅度低或无异常起伏显示。

2.5固井窜槽

对于固井窜槽的问题主要有以下几个方面原因,一是由于固井质量本身就差,二是由于长时间注水引起水泥环破坏。这样在窜槽之后就会影响吸水层。当射孔后注入同位素时,有一部分同位素就会滞留在窜槽位置,进入到地层的同位又无法出来,没进入地层的同位素就会处于套管与水泥之间的第二胶结面处,同位素滤积得浅,测出的幅度较高。

3实例分析

杏xxx井,采用分层配注,全井日注量125 m3/d。2014年9月对该井进行同位素五参数测试。在测试过程中,葡Ⅰ3③层段同位素曲线幅度随着时间的延长逐渐降低,最终同位素曲线显示葡Ⅰ3③吸水面积很小,与该层的物性及配注方案不符,对比流量曲线,显示该层段吸水20.8 m3/d,占全井吸水量的26.1%。说明该层具有吸水能力,有效厚度大,渗透率高,同位素显示少,流量显示多,正是大孔道现象的表现。

而葡Ⅰ2②~葡Ⅰ3②为停注层段,但是伽码曲线却显示有较大面积的异常吸水显示,根据流量和同位素曲线的异常吸水显示,绘解解释结果为葡Ⅰ2②~葡Ⅰ3②封隔器不严导致停住段吸水。

4结论

(1)同位素测井时要根据不同的井况及测井目的采用颗粒粒径跨度大的载体,选择合适的载体用量,并掌握好测井时机,对同位素进行实时跟踪测井,保证测井资料的及时和准确。

(2)根据不同井况结合测井资料分析异常原因,确定地层大孔道、窜槽等影响因素,使注入剖面测井资料在油田注水开中发挥更大作用。

参考文献

[1]袁莹.同位素五参数测井异常曲线的分析与应用.石油化工应用,2011年08期.P31~33.

同位素测井 篇3

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

[1]段艳丽等.注入剖面同位素测井影响因素分析.国外测井技术, 2004年2月.P42～P44.

同位素测井 篇4

搞好操作技术培训, 是做好放射性同位素安全管理与防护的重要前提。公司成立了由一名副经理任主任的放射防护委员会, 全面负责放射防护工作, 具体管理部门是安全部门, 设专职放射防护监督员, 基层使用单位设立兼职放射防护安全员, 同时制定了各职务、各岗位的放射防护责任制。实践证明, 加强放射防护的有效领导, 是做好放射性同位素安全管理与防护的关键。提高职工认识, 树立科学防护观。初次接触放射物品的职工中有两种人是我们教育的主要对象一种是“谈源色变”, 对放射性知识一点也不了解, 把放射性同位素与原子弹和中子弹相提并论, 认为只要一接触源, 必死无疑, 只是时间问题, 而且会影响下一代的健康。所以这些人在具体操作时精神紧张, 装不上源, 时间一长, 就心发慌, 头上大汗淋漓, 心跳加快, 出现装不上源甚至掉源的情况。另一种人对从事放射性同位素的操作持有无所谓的态度, 认为源强剂量不是太大, 对身体没有什么影响, 动作慢慢悠悠, 结果违反了尽量“接触时间短”这一基本防护常识, 或者用手直接拿源, 严重违反操作规程。上述两种情况均属于不正常情况, 都是发生辐射事故的隐患。针对这两种情况, 我们采用举办培训班, 请有关专家讲课, 传授辐射危害的原理和防护知识, 建立健全放射卫生防护及剂量检测等规章制度, 并定期检查, 请地方卫生防疫部门进行上岗前培训和实地监测, 将常用的最大的两个同位素源20Ci镅中子源和铯137伽玛源在不同的操作距离所接收的剂量和允许工作时间抄录给操作者通过培训、宣传、教育, 操作人员掌握了放射性同位素和辐射的危害与防护知识操作中的失误明显减少。再通过配合相应的防护措施, 稳定了职工的情绪。为顺利地开展这项工作打下了基础, 使放射性同位素测井和射线装置测井工作的开展得以顺利进行。我们有针对性地进行放射防护知识学习, 讲解核物理基础知识, 使职工树立了放射性物质不能盲目地惧怕、也不能无限制接触的科学防护观。搞好操作技术培训, 减少放射线照射。根据放射防护的基本原则:受照剂量与时间成正比, 我们大力开展使用放射性同位素的模拟训练, 尽量减少操作时间, 做到持证上岗。原来用2分钟完成的任务, 现在用30秒钟就可以了, 减少了许多照射。

二、认真贯彻落实放射防护法律法规, 完善各项规章制度是做好

放射性同位素安全管理与防护的主要环节。我们认真贯彻落实国务院4 4号令《放射性同位素与射线装置放射防护条例》、卫生部《放射卫生防护基本标准》、《油气田测井用密封型和开放型放射源放射卫生防护标准》、原石油部《放射性测井安全防护》等法律法规, 取得了吉林省卫生厅、公安厅签发的“放射性同位素工作许可证”每年组织放射工作人员进行身体检查, 不合格的坚决禁止接触放射性同位素。同时, 结合我公司的特点, 制定了《放射性同位素安全管理程序》、《放射性同位素安全管理条例》、《职工健康管理程序》等规章制度, 并纳入公司《健康、安全与环境管理体系》统一实施。做到保管上采取双人三把锁、领导审批制度;运输上设立专职押运员, 专车运输;使用上, 做到责任到人使用现场, 划定安全区, 树立标志牌。

三、装备先进的防护设施和监测设备

防护设施是提高自我防护能力的可靠保证。根据放射防护的基本原则:受照剂量与距离平方成反比、并受屏蔽材料影响, 我们装备了如下的先进防护设施和监测设备, 以增加人与源的距离和屏监测, 做到心中有数。5、专门运源车, 车厢内装一定厚度的铅、石蜡和硼砂, 以增加屏蔽。6.中子剂量牌、伽玛剂量牌, 以测定工作人员所接受的剂量。

四、做好检查检测及放射防护监督

检查监测是做好放射性同位素安全管理与防护的有效方法。伴随着放射性同位素的使用全过程, 监测是做到心中有数, 能够真正做到既不伤害自己, 也不伤害别人的手段。监督是落实防护措施的有效途径。十几年来, 我们配备了一名专职安全员, 定期配合地方工业卫生管理部门对源库、运源车和工作场地进行监测 (配备了一批个人剂量监测仪器, 实行个人剂量监测, 掌握每个人的辐射剂量) 。对源库的仓库门窗和围墙进行加固, 源罐存放的地下深度要合格, 配备了取源罐的专用工具, 对源库管理人员提出更高要求, 建立了各项制度, 如出人源库要登记、检查、核对, 帐物要相符, 无关人员禁止进人库区。我们主要做了以下检查监测:1.会同省卫生防疫部门进行放射源的泄漏检查监测。2.进行运源车的泄漏检查监测。3.进行放射源库的安全检查监测。4.进行使用现场的防护检查监测。5.进行有关仪器的标定检查。6.其它项目的检查监测。

五、加强个人防护, 定期进行职业病体检

加强个人防护的目的是防止射线物质进人工作人员体内。操作时要求按照安全规则进行, 使用个人防护用具, 如铅工作服、帽、手套、口罩、工作鞋等。改进操作杆屏蔽方式和材料, 以达到理想的防护效果。前两年, 我们从有关报道中了解到石油部门的测井单位把操作杆前端装一屏蔽罩, 由于该罩采用了对阻隔射线较强的材料, 从技术、工艺方面改变传统的操作方式, 所以有较好的屏蔽作用。工作结束后, 搞好个人卫生, 如更衣、仔细洗手, 对伤口必须进行处理, 停止继续操作。医务人员主动配合安全防护员对准备参加放射性测井人员进行全面的体格检查, 对新参加放射性测井的人员, 初期应密切观察血象变化, 同时建立个人剂量档案和健康档案, 并有专人保管。对从事放射性测井的人员坚持每年在省级职防医院进行职业病体检, 通过体检, 工业卫生人员掌握了操作人员身体状况, 如果体检中发现问题, 积极向领导建议, 按职业病管理条例有关规定立即停止从事放射性操作工作, 并经过鉴定部门作结论, 存入个人档案, 同时, 根据劳动保护规定, 提高操作人员的劳保和生活标准, 也是我们搞好防护工作的主要内容。

摘要：随着核技术的发展放射性同位素和射线装置在石油、天然气的勘探与开发中得到广泛的应用, 目前, 主要使用的放射性同位素测井有补偿中子和补偿密度测井, 使用的射线装置测井有中子寿命测井和碳氧比测井等。绝大部分用在野外测井现场。用于同位素测井的工作环境比较恶劣。因此在平时工作中要严格管理, 确保不出任何大小事故。本文结合工作实际, 对放射性同位素在油田测井应用中的安全管理与防护问题做些粗浅探讨。

关键词：放射性同位素,测井,防护

参考文献

[1]范源根等, 油田测井中使用放射性核素的几个辐射问题。地球物理测井, 14 (1)