碳氧比能譜測井及其應用①

段迎利+袁偉

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進而計算出儲層中的含油飽和度，進行油田動態分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應用情況。

關鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態分析

中圖分類號：P63118 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當油田進入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調整作業方案，需要對儲層性質進行重新認識。為了解決以上問題，需要引進更先進的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎上，常用的剩余油飽和度測井技術有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發生器向地層發射能量為14MeV的快中子，當這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發生非彈性散射反應外，還要發生俘獲輻射反應和活化反應。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時它才存在，而在中子源停止發射后只能延續極短的時間，因此只要適當的采用與中子脈沖同步的測量技術，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應產生的伽馬射線區分開來[2]。中子轟擊地層時所誘發的伽馬射線的時間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質含量等校正，同時產生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實例應用

圖2是L油田的一口生產井實際應用圖，該井投產初期I、II、III、IV油組合采，產液160m3/d，產油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經計算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經產出剖面測試，結果獲得日產油12 m3/d，日產水178 m3/d，同初期相比，產水率上升，與解釋結果基本吻合。

4 結語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。

參考文獻

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數測井[M].石油工業出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細斌.儲層性能監測儀（RPM）及其應用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進而計算出儲層中的含油飽和度，進行油田動態分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應用情況。

關鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態分析

中圖分類號：P63118 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當油田進入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調整作業方案，需要對儲層性質進行重新認識。為了解決以上問題，需要引進更先進的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎上，常用的剩余油飽和度測井技術有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發生器向地層發射能量為14MeV的快中子，當這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發生非彈性散射反應外，還要發生俘獲輻射反應和活化反應。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時它才存在，而在中子源停止發射后只能延續極短的時間，因此只要適當的采用與中子脈沖同步的測量技術，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應產生的伽馬射線區分開來[2]。中子轟擊地層時所誘發的伽馬射線的時間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質含量等校正，同時產生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實例應用

圖2是L油田的一口生產井實際應用圖，該井投產初期I、II、III、IV油組合采，產液160m3/d，產油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經計算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經產出剖面測試，結果獲得日產油12 m3/d，日產水178 m3/d，同初期相比，產水率上升，與解釋結果基本吻合。

4 結語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。

參考文獻

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數測井[M].石油工業出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細斌.儲層性能監測儀（RPM）及其應用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進而計算出儲層中的含油飽和度，進行油田動態分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應用情況。

關鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態分析

中圖分類號：P63118 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當油田進入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調整作業方案，需要對儲層性質進行重新認識。為了解決以上問題，需要引進更先進的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎上，常用的剩余油飽和度測井技術有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發生器向地層發射能量為14MeV的快中子，當這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發生非彈性散射反應外，還要發生俘獲輻射反應和活化反應。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時它才存在，而在中子源停止發射后只能延續極短的時間，因此只要適當的采用與中子脈沖同步的測量技術，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應產生的伽馬射線區分開來[2]。中子轟擊地層時所誘發的伽馬射線的時間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質含量等校正，同時產生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實例應用

圖2是L油田的一口生產井實際應用圖，該井投產初期I、II、III、IV油組合采，產液160m3/d，產油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經計算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經產出剖面測試，結果獲得日產油12 m3/d，日產水178 m3/d，同初期相比，產水率上升，與解釋結果基本吻合。

4 結語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環等介質而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優點，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價套管井中地層含油性的困難，又彌補了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區域的不足。

參考文獻

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數測井[M].石油工業出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細斌.儲層性能監測儀（RPM）及其應用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint