- 相关推荐
放射性同位素测井的应用
放射性同位素测井的应用【1】
摘 要：本文主要分析了放射性同位素测井的应用范围，除了在油藏动态检测中广泛应用外， 其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
对同位素示踪法用于吸水剖面测试问题进行分析，探讨其形成的原因以便提升技术质量。
关键词：放射性同位素;测井;注水
1、放射性同位素测井应用
随着该技术的不断成熟和推广应用， 其已经成为我国水驱油田注水剖面测井的主要监测手段。
除了在油藏动态检测中广泛应用外， 其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。
其应用有如下几个方面：
1.1检查漏失、串槽井段， 为封堵提供支持
由于固井质量差或者固井后由于射孔及其他施工使得水泥环破坏， 则可造成层间串通形成串槽， 进而对采油或注水造成严重影响。
为了封堵管外的串槽和漏失点， 应该先找到串槽井段， 而放射性测井可以很好的提供这些信息。
对于油层找串通常注入活化油， 对于水层找串则相应注入活化水。
通过测量注入前后伽马曲线并进行对比， 若发生串槽， 则除了注入层外， 在曲线上必会有其它层段伽马曲线值相对于基线值显著增加， 从而可以确定串槽井段， 进而为封堵提供支持。
1.2检查封堵情况
串槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封堵， 封堵效果可以用放射性同位素测井检查。
先测一条伽马曲线作为基线参考， 然后向封堵井段挤入加入放射性同位素的水泥， 再次测量伽马曲线， 通过比较两次测得的伽马曲线即可判断出封堵效果： 若封堵层段因挤入活化水泥后曲线幅度明显变大则表明封堵良好， 反之则说明封堵效果差。
1.3 检查酸化压裂效果
在低孔低渗储层中， 常需要采用一定的措施才能提高油田的采收率和产能， 现今压裂酸化就是最常用的方法。
将放射性同位素加入压裂液中， 将压裂液压入目的地层， 测量压裂前后的两条伽马射线曲线， 通过对比即可判断出压裂效果：若在压裂层段两条曲线具有明显的幅度差， 则说明压裂效果明显， 反之则说明压裂效果差， 压裂液未被压进地层。
1.4 确定水泥面返回高度， 判断固井质量
在固井水泥中添加进带放射性的同位素， 测量注入前后的伽马放射性曲线， 对比两次测得的伽马曲线， 找出曲线在深度上幅值明显增加的位置点从而可得出水泥面的返回高度。
1.5 确定注入剖面
当前我国各油田主要使用放射性同位素示踪注入剖面测井法获取注入剖面测井资料， 年测井作业量超过1 万井次， 通过注入剖面资料解释识别地层的吸水情况及配注效果， 为油田的再开发提供依据。
在注入载体液前后各测一条伽马曲线， 两曲线对比， 出现明显增值处均为吸水层， 根据两条曲线包围的放射性强度异常面积的大小来计算各小层的相对吸水量以表示各小层的吸水能力。
2、同位素示踪法用于吸水剖面测试问题探讨
随着油田注水结构调整、注水程度的不断加深， 同位素示踪测井所出现的问题也逐渐增加。
这些问题在资料上主要表现为：温度曲线出现异常， 而同位素曲线无吸水显示或吸水显示没有理论上温度异常所表现的那么强或厚层仅只局部存在吸水现象;流、静温曲线变化与理论变化模式不相符合，流、静温曲线特征在某些井几乎一样。
从曲线上的表现来看， 既有定性定量资料不一致的问题， 也有与理论情况相矛盾的问题， 还有曲线变化特征无法认识的问题， 都给资料解释分析带来了相当的难度， 甚至导致了解释结论错误。
从油田同位素测井工艺技术实施方法及同位素测井本身的技术特点来看， 造成上述矛盾主要因素有五个方面：玷污、强度、粒径、耐压和温度场。
沾污：由于同位素示踪剂是随水推进到吸水层段的， 在示踪剂悬浮液的整个移动过程中， 自然会与各类工具或管壁接触而产生各种类型的沾污， 部分吸水层段的同位素异常幅度基本上淹没在了同位素污染的响应之中。
处理分析不当会使解释结果受到相当的影响， 甚至造成错误。
强度： 由于示踪剂在井口释放， 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。
粒径： 同位素粒径选择不当， 如果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。
?耐压： 同位素示踪剂有其微球颗粒密度和耐压范围，一定时间后会自行溶解。
如果注入水流速太低， 则很难形成均匀的悬浮液或某些层段同位素在进入吸水层之前就已沉淀; 如果部分井井下压力太高， 超出了同位素耐压范围， 致使颗粒提前溶解， 并随水进入地层而不能滤积地层表面等， 也导致同位素资料分析产生错误结论。
温度场： 由于油田长时间注水开发， 井下的温度场已由原来的原始状态变得十分复杂： 一是长时间注水， 大量的冷水进入地层， 致使层或层段的温度下降; 二是由于对应层位的开发， 从层内带走了大量的热能， 致使层位温度下降; 三是由于开发过程中压力保持不够，油的体积膨胀或油中气体的游离与膨胀都使层段温度下降。
如果温度场的热能交换补偿不了这几方面的热量损失， 就必然导致低温层或低温层段的出现。
3总结
放射性同位素测井经历了几十年的发展， 不管是在裸眼井测井还是生产测井中， 其仍然发挥着重要的作用。
放射性同位素示踪测井既可以验证油水井各小层之间是否存在窜槽、油水井注采井对之间是否连通、检查酸化压裂及判断水泥返高， 还可以用来定量测量注水井各分层的相对吸水百分比， 此外还可以验证大孔道的存在及估算孔径大小及各井间连通测试等。
结合油气田开发生产需要， 有针对性地获取放射性同位素示踪测井资料， 可提高动态监测和油井增油效果， 提高油田开发水平。
参考文献
[1]王磊 提高吸水剖面测井一次成功率的方法研究[J] 科技致富向导 2013.36
注入剖面放射性同位素示踪法【2】
摘要：本文结合了测井原理及实际测井成果，针对大庆采油八厂的实际井况对放射性同位示踪法注入剖面测井法进行了探讨和浅析。
关键词：测井 注入剖面 放射性 同位素
一、前 言
油田开发过程中，95%以上的井是通过注水、注气、注聚合物等工艺实现产油的。
目前普遍采用的测井方法有：流量计、放射性同位素示踪法、脉冲中子氧活化测井法等。
大庆油田采油八厂多数是通过注水来实现对多层的同时开发，选择其适合的测井方法能够在提高测量精确度的同时，也为油田的动态分析提供准确的依据。
本文将列举两种方法进行探讨。
二、放射性同位素示踪法
(1)放射性同位素原理
放射性同位素示踪法测井是向井内注入被放射性同位素活化的物质，并在注入活化的物质前、后分别进行伽玛测井，对比两次结果，找出活化物质在井内的分布情况，以确定岩层特性、井的技术情况或油层动态。
(2)载体用量与衰变期、放射性强度的关系
我们知道，由于每口井的油层厚度和吸水能力不同，使用放射性同位素的强度和用量也不尽相同。
一般的放射性强度由式(1)确定： (1)
其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;
K----吸水厚度为1m时，所用的放射性强度，Bq/m，由统计分析确定K值选用1.5×105Bq/m;
H----油层射开厚度，m(当H<30m时，用射开厚度代替吸水厚度;当h>30m时，用射开厚度的70%代替吸水厚度);
A----各种沾污耗掉的放射性强度，目前选用30×105Bq(大庆地区经验值)。
同时，载体用量按式(2)可确定：
(2)
其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;
I总----使用当天源罐内同位素的强度，Bq;
V----载体用量，ml。
假如，一罐1000ml的同位素微球，比重1.03～1.06g/㎝3，半衰期11.7天，刚出厂的强度是100mCi。
若出厂当天使用强度为0.1mCi，即3.7MBq[2]，则按照式(2)可求出所需体积为1ml;若出厂后5天使用，则由同位素衰变公式知罐内放射性强度衰减为74.38mCi，同样要求使用强度为0.1mCi时，所需体积为1.34ml。
依此类推，可得出表1。
可以看出，所需同位素强度相同，随着衰变期增长，载体用量呈指数增长[3](3)现场应用效果分析
升58-38井，注入压力11MPa，日注水30m3/d 。
2011年，八大队先后分别采用300～600μm与100～300μm粒径的同位素载体对升58-38井进行注入剖面测井实验，解释成果对比图如下。
由图1看出，大粒径(300～600μm)同位素载体测井的解释成果图中，伽玛曲线干扰较大，毛刺较多，分层吸水情况不理想，并且沾污在一级配水器处不是很明显，随着深度的增加，沾污现象也愈加明显，在最后一级配水器处达到最大。
小粒径(100～300μm)同位素载体测井解释成果图中，伽玛曲线比较清晰，各分层吸水情况比较理想，沾污程度适中，主力吸水层PI7的相对吸水量达73.39%，查阅小层数据发现，PI7层有效渗透率为54.09×10-3μm2 ，孔隙度24%，各项评价指标均好于其它层，所以确定PI7为主力吸水层。
导致大粒径测井成果不理想的原因是由于载体粒径大小的关系，结合表2来看载体自身比重越大，注入水对其携带能力也较差，导致同位素下沉速度较快，接箍和工具位置上沾污现象严重。
对于低注入井来说载体还未滤积到井壁上就会下沉到井底，使测量结果失真。
所以对于八厂部分低注入井来说，小粒径(100～300μm)同位素微球相比于大粒径(300～600μm)同位素微球更适合于同位素注入剖面测井。
综上所述，连续示踪相关注入剖面测井法有以下特点：
⑴、克服了沾污的影响。
⑵、测量范围宽，测量精度高。
⑶、测试解释成果提供的信息量大。
提供地层的绝对、相对吸入量的同时，还可提供井下管柱结构及井下工具的工作状况，如：配水器吸水情况(是否吸水，其绝对和相对吸水量)、封隔器的密封情况(是否有漏失，漏失量是多少)。
三、总 结
1、对于八厂部分低注入井，小粒径(100～300μm)载体放射性示踪法的测井效果更好。
2、连续示踪相关注入剖面测井法相对与放射性同位素示踪法，测量精度较高，解释成果提供的信息量较大，但由于此技术还未被普遍推广使用，有些优缺点还有待于发现并改进。
3、由于本人水平有限，提出的看法和见解也许有很多不合理之处，希望专家和评委能给出建议。
参考文献
[1]乔贺堂.生产测井原理及资料解释.石油工业出版社.P15
[2]庞巨丰.核测井物理基础.石油工业出版社.P12
[3]牛小希.放射性同位素衰变期和载体用量对测井结果的影响.内蒙古石油化工.2008年第10期.P120-P122
注水井同位素测井曲线解释方法【3】
[摘 要]吸水剖面测井技术是油田开发中重要的动态监测手段之一，根据吸水剖面解释结果不仅可以确定水井的吸水情况，而且还可以为水井调剖、地层改造等措施提供依据。
地层由于长期的注水冲刷、压裂等措施等导致出现大孔道(高渗层);封隔器失效、窜槽、套损等情况出现越来越多，测井资料显示同位素曲线解释结果与流量解释结果差异较大，这些问题的出现使得资料解释更加复杂化。
测井解释的根本目的就是确定被测井筒区域内的流量。
本文主要对各种解释方法进行对比，通过测井解释结果的对比选择结果最精确的解释方法，并观察噪声对测井解释结果的影响。
[关键词]注水井;吸水剖面;测井曲线
同位素吸水剖面测井在我国已有多年的历史，其测井资料被广泛的应用于油田开发过程中。
吸水剖面测井系列在不断地发展和完善，从最初的两参数(同位素、磁定位)到三参数(同位素、磁定位、温度)，再到五参数测井系列等。
最近几年又发展了氧活化水流和相关流量等吸水剖面测井方法。
这些方法和系列从不同的方面解决了注水井吸水剖面测井存在的问题，都有其独到之处。
在油田开发中作为一种有效地动态监测技术，同位素吸水剖面测井已经得到了广泛使用。
由于油田开发时间上的拉长，所以地层中可能有很多影响，因此这种方式由于测量精度的提高越发的不能满足油田开发及生产。
受到制约的因素有以下这些，开采后的每一层空隙的差异大，示踪法工艺的技术不成熟。
因此，为了克服上述缺陷，我们进行了吸水剖面测井综合技术的科研，其中囊括同位素的污染控制和调试、注水井吸水剖面多参数组合测井工程及总体解释方法的研发等几方面，改进了吸水剖面测井的方法。
五参数吸水剖面测井方法较好的解决了由于长期注水、地层水高矿化等原因所造成的大孔道、微裂缝以及高渗透层、遇阻层等问题，提高了剖面测井资料采集成功率、解释精度和符合率。
1.测井资料解释的重要性
对于同位素注入剖面组合测井，其中流量曲线可以比较准确的划分出各个配注层段的吸水流量，但是无法确定层段内各个小层的吸水量，确定小层的吸水量只能依靠同位素吸水面积来实现。
理论上，在同一层段内，同位素曲线计算得出的相对吸水量与流量计算得出的值应该是一致的。
对于笼统注水井，若射孔层之间的间隔较大(一般大于2m)，流量计曲线在层间有明显的变化，可直接根据流量计曲线进行定量解释。
若射孔层之间的间隔较小，流量计曲线在层间变化不明显，则可将这些射孔层划分为一个解释单元，根据流量计曲线计算该单元的总吸水量，然后将其按同位素吸水面积的大小，精确评价各小层的吸水量。
对于有窜槽现象的，将窜槽井段内各层划分为一个解释单元，用流量计曲线计算该单元总的吸水量，再将其按同位素吸水面积的大小，精确评价各小层的窜吸量。
对于分层注水井，若封隔器密封完好，按配注井段将各射孔层分为若干个解释单元，先根据流量计曲线计算各配水器实际注水量的大小，然后将其按同位素吸水面积的大小，精确评价各小层的吸水量。
其特点：可以检查并精确计算各配水器的实际配注情况;结合多参数分析，可以定性判断封隔器的密封情况。
2.常规测井解释方法
在同位素吸水剖面测井资料解释的基础上，结合流量计曲线的特点，根据注水方式的不同，我们开展了多参数综合解释研究，总结出了一套实用的精细解释方法。
目前其测井曲线解释较常用的方法，主要是峰值法。
对于测井曲线尖峰不明显的情况，主要采用中心法、重心法、相关法。
2.1 峰值法
峰值法是放射性示踪测井中最常用的解释方法，适用于峰值较为明显的测井曲线。
示踪剂段塞两次经过探测器，在测井曲线上体现为出现两次尖峰。
测井曲线两峰值之间的时间差即为渡越时间。
2.2 中心法
示踪剂团下入井筒中后，由于水流剪切作用发生变形，必须对团上各点的位移做平均，由此产生中心法。
2.3 重心法
重心法假设所记录的伽玛射线强度正比于井筒中示踪剂的总量，即示踪剂段塞经过某点，其截面积发生变化，但是伽玛射线的强度则不会有变，而且示踪剂的质量正比于伽玛射线强度曲线下的面积。
重心法的实现方法为选定基线后，假定所记录的伽玛射线强度正比于将基线与测井曲线所围成的封闭图形作为是密度均匀的薄片，以薄片重心为求时间差标准。
2.4 相关法
相关测量技术是以信息论和随机过程理论为基础发展起来的一种新型检测分析方法。
相关测量的基本原理是通过比较上、下游探测器探测到的信号的相似性，从而确定示踪剂在上、下游两个探测器之间的传递时间。
3.解释方法的选择
由前面几种解释方法的阐述，我们发现，中心法与重心法在使用时都需要使用到基线。
基线的选择直接影响到解释精度，基线选择选取以下的方式：以测井数据平均值为基线，测井曲线较小波峰最大值二分之一为基线，以测井数据平均值加基线与测井曲线较小波峰差二分之一为基线。
得到根据不同基线使用几种解释方法得到的测井解释比较结果。
相对于所有解释方法相关法与其他方法相差最大，即测井解释结果最不准确。
比较峰值法、中心法、重心法这三种结果相近的方法。
在使用相同基线的情况下，比较两种方法得到结果的偏差，比较中心法与重心法发现，重心法具有较大的误差。
误差原因是伽玛射线开始偏离基线的时刻并不一定是示踪剂段塞到达检测器的时刻，而是伽玛射线走到了示踪剂自身的前面，因此会产生较大误差。
中心法寻找的是可以将测井曲线与基线围成图形面积分为相等两部分的位置，这样就避免了这部分的干扰，使误差减小到最低，还可有效避免由于噪声带来的影响。
对波峰不明显的测井曲线进行解释时，采用中心法可以更好的接近真实结果;选定解释方法后，抬高基线可以减小解释结果的误差;噪声对测井解释方法的选择不构成影响。
4.结论与认识
1)针对同位素吸水剖面测井遇到的复杂情况，提出了增加流量计测井技术，并研究出了相应的施工方法及资料解释方法。
通过近年的推广应用，证实其测井成功率100%，资料解释符合率在90%以上，同时也证明了该技术具有很强的实用性。
2)通过大规模的推广应用，认为该技术在识别大孔道及微裂缝地层、揭示层间矛盾、检查井下注水管柱工作情况、判断浅部套管漏失、提高自然伽马本底高的井测井成功率及遇阻并吸水剖面解释精度等方面，具有独特的优势。
采油厂根据解释结果对部分井采取相应措施后，对应油井见到了明显的增油效果。
参考文献
[1] 郑华;刘兴斌;蔡兵;大庆油田注入剖面测井技术研究进展[A];2007年核技术工业应用分会学术年会暨理事会论文摘要集[C];2007年.
[2] 李媛媛;注入剖面示踪相关测井资料解释方法[D];大庆石油学院;2008年.
[3] 吴淑云;宋杰;任密珍;封士成;同位素注入剖面测井资料影响因素及解释方法研究[J];国外测井技术;2004年04期.
[4] 朱琳琳;氧活化吸水剖面测井解释方法及其在油田的应用研究[D];西北大学;2013年.
[5] 高照敏;陈鹏;汤敬飞;聂向荣;低渗储层分注井示踪剂测吸水剖面技术的探讨[J];国外测井技术;2011年03期.
[6] 白秀云，石善勇;井温在注产剖面解释中的应用实例[J];测井技术;2003年02期.
[7] 吴锡令;赵亮;生产测井多井解释方法研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展――中国科协2000年学术年会文集[C];2000年.
【放射性同位素测井的应用】相关文章：
放射性同位素测井的应用论文10-09
油田测井生产实习报告10-08
关于测井解释实习报告范文10-05
最新《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》全文05-27
应用写作作文07-29
壁画艺术的应用10-05
化学知识的应用10-07
ERP应用论文10-01
小学教案比的应用03-05