影響注入剖面同位素示蹤測(cè)井精確度的原因分析及改進(jìn)辦法

摘 要：在油田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，注入剖面同位素示蹤法測(cè)井應(yīng)用十分廣泛，在連續(xù)測(cè)量及細(xì)分層方面有著舉足輕重的地位。由于該方法在測(cè)試過(guò)程中受到諸多因素的影響，導(dǎo)致了測(cè)井質(zhì)量難以得到保證。如何提高同位素測(cè)井精確度是亟待解決的問(wèn)題。本文主要對(duì)影響同位素示蹤測(cè)井精確度的原因進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：注入剖面；同位素；測(cè)井；因素

影響因素分析

影響注入剖面同位素示蹤測(cè)井精確度的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，其中包括示蹤劑特性、井下?tīng)顩r、施工工藝、同位素污染、施工方式等諸多因素，下面總結(jié)了幾方面常見(jiàn)的影響因素。

（1）沾污的影響

沾污是示蹤法普遍存在的問(wèn)題，70%以上的井存在不同程度的污染，造成同位素曲線上產(chǎn)生一些與注水量無(wú)關(guān)的假異常，因此測(cè)井資料并不完全直接反映分層注水量。從沾污形成的機(jī)理上劃分，沾污可分為吸附沾污和沉淀沾污兩大類(lèi)型。

（2）施工方式

同位素的釋放深度

同位素釋放深度必須根據(jù)同位素的注水量的大小來(lái)進(jìn)行。當(dāng)注水量不大的情況下，同位素釋放的深度偏大，一定會(huì)在所需層位上方形成人為管柱沾污；假如釋放同位素的深度過(guò)淺，同位素源就會(huì)沉積在井底，因?yàn)閬?lái)不及均勻分布在注入水中。

（3）施工工藝

在同位素吸水剖面測(cè)井過(guò)程中，傳統(tǒng)的防噴密封裝置由于頂端防噴盒密封性不夠存在難以避免的井口溢流，而當(dāng)注水井本身的注水量很低時(shí)，排除溢流量后實(shí)際注入量更小，嚴(yán)重影響測(cè)井結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（4）示蹤劑特性的影響

目前應(yīng)用較為廣泛的是同位素131Ba-GPT微球，該同位素微球比重在1.01～1.06g/mL之間，半衰期為11.7天。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單分析在固相載體強(qiáng)度相同的情況下，衰變期的長(zhǎng)短及載體用量多少對(duì)測(cè)井結(jié)果的影響。

同位素衰變期過(guò)短，載體用量少。朝90-28井，日注水30m3/d；測(cè)試壓力8.9MPa；核素強(qiáng)度為3.7MBq；載體用量為8mL；有效厚度4.2m；替注量2m3；替注時(shí)間1.6h；測(cè)量井段70m。同位素從出廠到使用當(dāng)天共8天，還不到一個(gè)半衰期。

從該井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和曲線形態(tài)發(fā)現(xiàn)：載體用量較少，同位素示蹤曲線在工具沾污處異常面積幅度特別大，且異常面積即將要消失的端部特別尖；而正對(duì)地層的吸水層位處異常面積與之相比，不僅曲線幅度小而且曲線末端比較圓滑。

分析：同位素衰變期過(guò)短，其放射性強(qiáng)度較大，導(dǎo)致工具處沾污幅度特別大，且末端較尖銳；工具沾污幅度過(guò)大掩蓋了地層的真是吸水狀況，由于工具處沾污幅度較大，所以跟工具比較靠近的小層的吸水狀況容易被淹沒(méi)，從而降低測(cè)井資料的精度；由于載體用量較少，導(dǎo)致同位素微球在測(cè)量井段不夠分配，特別是井段較長(zhǎng)且小薄層多的井，真是吸水情況可能被掩蓋。

改進(jìn)意見(jiàn)

1沾污的影響

1.1 洗井

由于吸附玷污主要是由于井下管柱的污垢和銹蝕造成的。而洗井能夠在很大程度上減少或消除污垢。那么，在測(cè)井前進(jìn)行洗井，則可減少甚至消除污垢產(chǎn)生的同位素玷污。

1.2 “冷球”技術(shù)

在同位素測(cè)井工藝中，技術(shù)人員設(shè)計(jì)出了這樣一個(gè)方法：通過(guò)注入進(jìn)行控制。由于井下管柱的污垢和銹蝕對(duì)Ba131-GTP微球的吸附能力有一定的限制，假設(shè)先釋放了無(wú)放射性的“冷球”，污垢和銹蝕吸附了這種微球，就降低了其對(duì)同位素的吸附能力。

1.3 歸位校正法

在資料解釋中根據(jù)實(shí)際情況，如水流方向及污染類(lèi)型，采取歸位法可以將污染分散給各個(gè)吸水層，以解決沾污的問(wèn)題從而能夠更準(zhǔn)確地反映地層實(shí)際吸水情況。

2 施工方式

2.1 合理選擇釋放同位素的深度

同位素釋放深度必須根據(jù)同位素的注水量大小來(lái)進(jìn)行，注入量大于或100方/天時(shí)，釋放的深度在射孔層以上200m左右；反之，釋放的深度應(yīng)該在射孔層以上100m左右。

2.2 根據(jù)實(shí)際情況，選擇分配時(shí)間

對(duì)于管壁臟、同位素污染嚴(yán)重的井，延長(zhǎng)同位素分配時(shí)間，最大限度地降低污染，直到在吸水層上同位素有明顯的異常顯示；對(duì)于非均質(zhì)性強(qiáng)，有存在大孔道的注水井進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)從同位素到達(dá)目的層后，連續(xù)跟蹤測(cè)量多條同位素曲線，以便得到各類(lèi)吸水層不同時(shí)間的吸水狀況。

3 施工工藝

傳統(tǒng)的防噴密封裝置存在難以避免的井口溢流，為了更加準(zhǔn)確的測(cè)量注入井吸水狀況，獲得優(yōu)質(zhì)的測(cè)井資料，減少測(cè)量過(guò)程的溢流量采用了新型的注脂式密封防噴裝置。

結(jié)論及建議

通過(guò)對(duì)影響核示蹤同位素法測(cè)井精確度原因進(jìn)行分析，我們找出了一些問(wèn)題的解決辦法，但不能完全地滿足需要；建議從根本上解決同位素污染類(lèi)型（特別是組合污染）識(shí)別及其污染量準(zhǔn)確計(jì)算問(wèn)題；按規(guī)程選擇合理的核素釋放距離和分配時(shí)間之外，我們還可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際因素和經(jīng)驗(yàn)找到更為行之有效的方法；注脂密封防噴裝置的應(yīng)用不僅解決了防噴管溢流大的問(wèn)題，而且使測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。但是不可避免的是在收放電纜的時(shí)候會(huì)攜帶密封脂，對(duì)井場(chǎng)環(huán)境造成一定的污染；建議盡量不要使用剛出廠的同位素；當(dāng)同位素的衰變時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)第三個(gè)半衰期，使用時(shí)不僅要考慮核素強(qiáng)度，還要考慮載體用量，即使資料達(dá)不到幅度，也能反映各個(gè)層段的相對(duì)吸水量；對(duì)于外圍朝陽(yáng)溝的低滲低注井，選用第三個(gè)半衰期的同位素微球測(cè)試效果最佳。

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