補(bǔ)償中子測(cè)井偏心器影響分析

韓冠楠（大港油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 天津大港 300280）

補(bǔ)償中子孔隙度測(cè)井是在貼井壁的滑板上安裝同位素中子源和遠(yuǎn)、近兩個(gè)熱中子探測(cè)器，用遠(yuǎn)、近探測(cè)器計(jì)數(shù)率比值來(lái)測(cè)量地層含氫指數(shù)的一種測(cè)井方法[1]。為了使儀器貼靠井壁，測(cè)井作業(yè)時(shí)，一般在儀器上加一個(gè)弓形彈簧作為中子的偏心器，正常作業(yè)時(shí)，為保證測(cè)井資料質(zhì)量，中子偏心器是要求必須加的。但在某些特殊井況下，如井眼條件很差時(shí)，由于中子彈簧板偏心器在儀器下井時(shí)是張開(kāi)的，大大增加了遇阻、遇卡的風(fēng)險(xiǎn)[2]。綜合考慮作業(yè)安全和取準(zhǔn)、取全測(cè)井資料之間的矛盾，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督有時(shí)會(huì)要求不帶偏心器作業(yè)。本文以埕海地區(qū)一口井的實(shí)際作業(yè)為例，分析了偏心器對(duì)中子測(cè)井資料的影響。

一、作業(yè)簡(jiǎn)介

XX60-3井為埕海地區(qū)的一口評(píng)價(jià)井（直井），完鉆井深3250m，完鉆地層沙河街組。在8.5in井眼中進(jìn)行放射性系列校深時(shí)，工程師和監(jiān)督發(fā)現(xiàn)2845m以下儀器有遇阻、遇卡現(xiàn)象。因?yàn)殡娮杪氏盗袦y(cè)井顯示油層段在2845m以上，為保證作業(yè)安全，兼顧取全、取準(zhǔn)資料，現(xiàn)場(chǎng)從2845m開(kāi)始，正常上提測(cè)井至2671.71m（套管鞋深度：2670.9m）。完成本趟作業(yè)后，把中子偏心器去掉，儀器下放至井底，再次上測(cè)至套管鞋。

二、資料質(zhì)量分析

為研究偏心器對(duì)中子資料的影響，本文從中子測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境校正后的CNCF曲線，原始長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率曲線和中子儀器偏心校正圖版三個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析。

1.CNCF曲線對(duì)比

補(bǔ)償中子孔隙度測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的中子孔隙度CN經(jīng)過(guò)井徑、泥漿礦化度等一系列環(huán)境校正，再經(jīng)過(guò)井場(chǎng)歸一化校正后得到CNCF曲線[3]。圖一為XX60-3井中子對(duì)比測(cè)量井段組合圖，其中最后一道的CNCF（棕色）為帶偏心器測(cè)量的中子，CNCF2（綠色）為不帶偏心器測(cè)量的中子值。

圖一：曲線組合圖

從圖中可以看出，兩趟中子在大部分井段重復(fù)性良好。頂部（2670m-2715m）不帶偏心器的CNCF2略偏大。

分別做帶偏心器測(cè)的CNCF和不帶偏心器測(cè)的CNCF2的統(tǒng)計(jì)直方圖，如圖二所示，兩者的峰值均在20pu，形態(tài)分布非常相似，表明兩者數(shù)值基本一致。CNCF2在橢圓標(biāo)注處統(tǒng)計(jì)比CNCF略升高，也證明部分井段兩者有輕微差別。

圖二：CNCF統(tǒng)計(jì)直方圖

從以上對(duì)比分析可以看出，本井中子偏心器對(duì)最終資料質(zhì)量影響較小，除部分井段略有差別外，其他井段資料基本一致，不帶偏心器測(cè)量的中子孔隙度基本滿足地層評(píng)價(jià)的需求。

2.長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率曲線對(duì)比

補(bǔ)償中子孔隙度測(cè)井通過(guò)長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率比值來(lái)計(jì)算地層孔隙度[4]，因此分析最原始的計(jì)數(shù)率曲線能更準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)偏心器對(duì)中子測(cè)量的影響。如圖三，SSN-DECENT為帶偏心器測(cè)量的短源距計(jì)數(shù)率，LSN-DECENT為帶偏心器測(cè)量的長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率，SSN-NoDECENT為不帶偏心器測(cè)量的短源距計(jì)數(shù)率，LSNNoDECENT為不帶偏心器測(cè)量的長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率。SSN/LSNDECENT為帶偏心器的短、長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率比值，SSN/LSN-No-DECENT為不帶偏心器的短、長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率比值。

從圖中可以看出，大部分井段長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率受偏心器影響較小，兩者基本重合。但在2675-2715m、2787-2805m處（圖中黑框處），出現(xiàn)了較為明顯的不一致，相對(duì)于帶偏心器的情況，不帶偏心器的計(jì)數(shù)率曲線明顯升高。但從短、長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率的比值看，兩趟測(cè)井全井段基本一致，只是在頂部（2670m-2715m）有非常細(xì)微的差異，說(shuō)明長(zhǎng)、短源距受偏心器的影響基本上是等比例的，所以最后得到的中子曲線CNCF全井段基本一致。

圖三：長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率對(duì)比圖

3.中子偏心校正圖版

圖四：中子偏心校正圖版

從中子偏心校正圖版[5]（圖四）上看，在8.5in井眼中，儀器完全居中的情況下，Standoff造成的影響在4pu左右，隨著standoff的減小，影響越來(lái)越小?？紤]儀器串下面有密度推靠臂的作用，中子在8.5in井眼中受偏心的影響較小。

在12.25in井眼中，standoff為2.0in時(shí)，中子校正值已達(dá)8.8pu，即使standoff為0.5in，中子校正值也要有2.4pu，說(shuō)明在大井眼中，中子受偏心器的影響非常大。

三、認(rèn)識(shí)和小結(jié)

1.從XX60-3井的實(shí)測(cè)資料和圖版分析，在8.5in井眼中，由于井眼尺寸較小，再加之儀器串下部密度推靠臂的作用，中子儀器在不加偏心器的情況下，在大部分井段依然較好的貼靠在了井壁上，少部分貼靠不太好的井段，長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率受到的影響也基本是等比例的，所以整個(gè)井段的中子值差別較小，基本能夠滿足后期地層評(píng)價(jià)的需要。

2.從長(zhǎng)、短源距計(jì)數(shù)率對(duì)比上看，偏心器對(duì)計(jì)數(shù)率的影響還是比較明顯的。由于長(zhǎng)、短源距測(cè)量點(diǎn)在儀器串的位置不一樣，其受偏心的影響不可能完全等比例，這就不可避免的影響最終的中子曲線CNCF，這也是本井部分井段兩趟CNCF略有差異的主要原因。所以在條件允許的情況下，無(wú)論井眼尺寸如何，偏心器的添加都是必須的。

3.本井兩趟中子測(cè)井資料也證明，在井眼比較?。ㄐ∮诘扔?.5in）的情況下，不加偏心器，對(duì)中子測(cè)井資料質(zhì)量的影響不明顯，測(cè)井資料能滿足評(píng)價(jià)要求。

[1]雍世和，張超謨等.測(cè)井資料數(shù)據(jù)處理與綜合解釋[M]東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，1996.

[2]王守君劉振江等.勘探監(jiān)督手冊(cè)-測(cè)井分冊(cè)石油工業(yè)出版社，2013.

[3]陽(yáng)曉紅，王宏科.中子測(cè)井礦化度、井徑、巖性校正經(jīng)驗(yàn)公式的建立及應(yīng)用[J]測(cè)井技術(shù)，2001,25（4）:298-302.

[4]洪有密.測(cè)井原理與綜合解釋東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，1998.

[5]美國(guó)阿特拉斯公司.2446 CNResponse，Rev.112-95.2006.