補償中子測井偏心器影響分析

韓冠楠（大港油田公司勘探開發研究院 天津大港 300280）

補償中子孔隙度測井是在貼井壁的滑板上安裝同位素中子源和遠、近兩個熱中子探測器，用遠、近探測器計數率比值來測量地層含氫指數的一種測井方法[1]。為了使儀器貼靠井壁，測井作業時，一般在儀器上加一個弓形彈簧作為中子的偏心器，正常作業時，為保證測井資料質量，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，由于中子彈簧板偏心器在儀器下井時是張開的，大大增加了遇阻、遇卡的風險[2]。綜合考慮作業安全和取準、取全測井資料之間的矛盾，現場監督有時會要求不帶偏心器作業。本文以埕海地區一口井的實際作業為例，分析了偏心器對中子測井資料的影響。

一、作業簡介

XX60-3井為埕海地區的一口評價井（直井），完鉆井深3250m，完鉆地層沙河街組。在8.5in井眼中進行放射性系列校深時，工程師和監督發現2845m以下儀器有遇阻、遇卡現象。因為電阻率系列測井顯示油層段在2845m以上，為保證作業安全，兼顧取全、取準資料，現場從2845m開始，正常上提測井至2671.71m（套管鞋深度：2670.9m）。完成本趟作業后，把中子偏心器去掉，儀器下放至井底，再次上測至套管鞋。

二、資料質量分析

為研究偏心器對中子資料的影響，本文從中子測井現場環境校正后的CNCF曲線，原始長、短源距計數率曲線和中子儀器偏心校正圖版三個方面進行對比分析。

1.CNCF曲線對比

補償中子孔隙度測井現場測量的中子孔隙度CN經過井徑、泥漿礦化度等一系列環境校正，再經過井場歸一化校正后得到CNCF曲線[3]。圖一為XX60-3井中子對比測量井段組合圖，其中最后一道的CNCF（棕色）為帶偏心器測量的中子，CNCF2（綠色）為不帶偏心器測量的中子值。

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。

分別做帶偏心器測的CNCF和不帶偏心器測的CNCF2的統計直方圖，如圖二所示，兩者的峰值均在20pu，形態分布非常相似，表明兩者數值基本一致。CNCF2在橢圓標注處統計比CNCF略升高，也證明部分井段兩者有輕微差別。

圖二：CNCF統計直方圖

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

2.長、短源距計數率曲線對比

補償中子孔隙度測井通過長、短源距計數率比值來計算地層孔隙度[4]，因此分析最原始的計數率曲線能更準確發現偏心器對中子測量的影響。如圖三，SSN-DECENT為帶偏心器測量的短源距計數率，LSN-DECENT為帶偏心器測量的長源距計數率，SSN-NoDECENT為不帶偏心器測量的短源距計數率，LSNNoDECENT為不帶偏心器測量的長源距計數率。SSN/LSNDECENT為帶偏心器的短、長源距計數率比值，SSN/LSN-No-DECENT為不帶偏心器的短、長源距計數率比值。

從圖中可以看出，大部分井段長、短源距計數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），出現了較為明顯的不一致，相對于帶偏心器的情況，不帶偏心器的計數率曲線明顯升高。但從短、長源距計數率的比值看，兩趟測井全井段基本一致，只是在頂部（2670m-2715m）有非常細微的差異，說明長、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：長短源距計數率對比圖

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，影響越來越小。考慮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，中子校正值已達8.8pu，即使standoff為0.5in，中子校正值也要有2.4pu，說明在大井眼中，中子受偏心器的影響非常大。

三、認識和小結

1.從XX60-3井的實測資料和圖版分析，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、短源距計數率受到的影響也基本是等比例的，所以整個井段的中子值差別較小，基本能夠滿足后期地層評價的需要。

2.從長、短源距計數率對比上看，偏心器對計數率的影響還是比較明顯的。由于長、短源距測量點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.本井兩趟中子測井資料也證明，在井眼比較小（小于等于8.5in）的情況下，不加偏心器，對中子測井資料質量的影響不明顯，測井資料能滿足評價要求。

[1]雍世和，張超謨等.測井資料數據處理與綜合解釋[M]東營：石油大學出版社，1996.

[2]王守君劉振江等.勘探監督手冊-測井分冊石油工業出版社，2013.

[3]陽曉紅，王宏科.中子測井礦化度、井徑、巖性校正經驗公式的建立及應用[J]測井技術，2001,25（4）:298-302.

[4]洪有密.測井原理與綜合解釋東營：中國石油大學出版社，1998.

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