對同位素吸水剖面測井方法的研究

李樹錦 曹海蓮

摘 要:同位素吸水剖面測井收諸多因素的影響,例如由于長期注水沖刷,造成注水層地質情況變化等,使得一些同位素吸水剖面測井顯示失真,對資料的解釋精度產生一定的影響,降低準確性。本文根據大量的測井資料以及測井實驗進行分析,并對各種影響因素的識別與矯正提出相應的方法和依據,對指導同位素吸水剖面測井具有積極的指導意義。

關鍵詞:因素準確性測井資料識別與矯正指導意義

中圖分類號:P597 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(a)-0134-01

前言

注水井吸水剖面是油田注水開發動態分析必不可少的資料,其可靠程度直接影響到油田的開發水平。而現今隨著有天注水開發時間的推移,我國國內的同位素吸水剖面測井采用的是密閉裝置,因為內部阻流管和電纜的靜摩擦力,密閉裝置內外存在壓強差等諸多原因,儀器在儀器艙里經常下不去,測井前需要放空井內壓力,等到儀器下到一定的深度時,再關閉放空閥門注水進行密閉施工。但放空測井存在許多弊端,比如放空影響測井資料的準確性,影響注水井正常注水,耽誤生產已經放空污染環境等等[1]。因此,在進行同位素吸水剖面測井時必須采用正確的施工方法,排除干擾因素才能測取優質資料。

1同位素污染影響因素

關于同位素污染的具體原因,主要有以下幾方面。同位素的微球類型選擇不當;管柱的腐蝕程度、清潔程度;地層污染的程度;同位素的用量是否過多。在此之外,還有因固井質量引起的問題,如水泥環被破壞、地層出砂,地層屏蔽介質發生變化或者是酸化開裂,這些原因都能引起同位素污染。如果是使用同位素出錯而造成的污染,可以經過選擇得到控制。

污染的類型可分為兩種,沉淀污染和吸附污染。在資料解釋中必須根據實際情況,如水流方向及污染類型,采取歸位法可以將污染分散給各個吸水層,這樣來消除同位素污染所造成的問題,如吸水偏差。

2放射性同位素及其載體的選擇

根據長期測井現場試驗和以往的資料分析出,關于測井資料的質量起著至關重要作用的包括Ba131微球的放射性強度以及選擇哪種載體。若選取的同位素沒有能夠達到標準強度的放射性和適當的半衰期,會使得所得資料的準確度降低,還會增大難度在給調整注水井增儲上產的措施上;但要是載體過小,被水沖到儀器探測不到的地層深處,因此,提高所得資料的準確度,必須選擇適合的同位素及其載體[2]。

同位素載體的選擇包括以下幾點:載體必須能夠牢固吸附放射性同位素離子,有較強的吸附性,在高壓清水的沖洗下也不發生脫附現象;為保證施工中載體不被擠入地層,載體的顆粒直徑必須大于地層的孔隙直徑;載體要有足夠的耐壓強度;保證顆粒在水中均勻分布,載體懸浮性要好;載體要有合適的比重。而同位素的選擇一樣有條件,有足夠強度的伽馬射線,有較強的吸附能力,有合適的半衰期。

3吸水剖面資料的應用

吸水厚度和不吸水厚度的統計,我們可用同位素吸水剖面資料,油層的動態狀況也可以得到研究。井中的高滲透層和漏層必須被及時發現;每層的滲透率不一樣,其意義是體現出非均質微觀油層特點之間的差別,描述油層空隙結構的各項數據,其意義是非均質微觀油層的程度,當其他情況都相同時,如果油層的滲透率越高,水沿著高滲透率的大孔隙層段竄流就越嚴重。對于配注井,不可能對每個小層進行配注,有的一個偏心配水器要控制很多個小層,由于個小層的巖性、物體以及連通性和開采狀態不同[3]。運用同位素吸水剖面測井,可以發現那些層是竄流層段,如需要對配注井注水層位的調配和水層進行改造,可以提供依據。二次注水量分配后,反映在同位素吸水剖面有不同的幅度,根據幅度的高低,每一層的吸水量用計算機算出用于幫助調配。對于如何調整在指導層內的滲透率剖面,我們的看法是在高滲透層段注入水的突然進入,使得油井含水量上升,這是因為減少了注入水水波及體積在縱向的油藏水驅的開發中,降低了采收率。但如果利用注聚合物就可以提高油藏水驅的開采成果,第一步確定高中低每種滲透率層段在層內哪些地方,在這里就可用到同位素示蹤法來進行測井。根據國外所得到的經驗和數據,如果要使調配容易見效,最好在層內滲透率級差大于三倍至四倍。同時我們還可以評價調剖面效果。可用高滲透層段吸水面積的相對變化率來表示吸水剖面改變程度,其表達式為:

η=1-(a/b)/(c/d)

其中:η—— 代表吸水剖面相對變化率

a、b—— 調配前后高滲透層的吸水面積

c、d—— 調配前后低滲透層的吸水面積

當η》=40%時調配成功。η《40%時根據數值大小確定其效果好壞。目前,吸水剖面改變程度評價調配效果的主要指標。

4施工方式在測井中的影響

主要有兩方面,釋放后的同位素的深度及釋放時間,同位素分配時間。

同位素施放深度必須根據同位素的注水量和注水壓力的大小來進行,時間也亦如此。當注水壓力和注水量不大的情況下,同位素釋放的深度必須掌控在射孔層以上100m左右,不然同位素勢必會在目的層的上部形成人為的管柱沾污。反之,釋放的深度應該在射孔層以上150m左右,如果釋放的深度過于淺,同位素就會堆積起來在井底,因為來不及均勻分布在注入水中。當儀器停在了目的層的上面,而且等到注水壓力都平衡了,這時候再打開釋放器,同位素施放時間應在測完關井資料(靜溫、伽馬基線)后。所以保證同位素載體在注入水中均勻分布就需要合理掌握同位素釋放的深度和時間,為使同位素得到合理分配這就是至關重要的地方。

如果等待同位素分配時間短,就會導致分不清污染與吸水顯示或主次顛倒,導致較大的偏差在吸水面積劃分時,為此為最大限度地降低污染,應延長同位素分配時間,直到在吸水層上同位素有明顯的異常顯示。同位素應及時跟蹤測量沖服曲線在到達目的層后,在對吸水強度大的注水井段進行測井時,需要很長的等待時間,同位素載體將隨著注入水的流動進入到地層的深處,使儀器無法探測。對于非均質性強,有存在大孔道的注水井進行測量時,應從同位素到達目的層后,連續跟蹤測量多條同位素曲線,以便得到各類吸水層不同時間的吸水狀況。若管壁臟,同位素污染就嚴重。

5結語

同位素吸水剖面測井,能真實、準確地計算出井中各個層的注水情況,為油田穩產提供了可靠的保障。

參考文獻

[1]王春利,張予生,繆定云,等.返注井段同位素示蹤注水剖面的分析研究.測井技術,2002,26(6):510～513.

[2]郭海敏.生產測井導論[M].北京:石油工業出版社,2003.

[3]姜文達.放射性同位素示蹤注水剖面測井.北京:石油工業出版社,1997.