脈沖中子測試技術在老井挖掘中的應用

劉勇（中油遼河油田公司興隆臺公用事業處，遼寧盤錦124000）

脈沖中子測試技術在老井挖掘中的應用

劉勇（中油遼河油田公司興隆臺公用事業處，遼寧盤錦124000）

脈沖中子是在中子壽命測井技術上發展而來的測井方法,能在已經套管完井的油井中探測地層。通過該技術對老井進行重新測試，來重新認識各儲層的油水分布,從而重新儲層含油飽和度、劃分水淹級別，可以對油井潛力進行重新認識，對老井進行二次解釋，根據認識結果可以對潛力層進行射孔，封堵高水淹層，是油田老區儲量動用評價、確定油水關系的可靠手段。為剩余油挖潛提供了新的測試手段，具有一定的推廣意義。

脈沖中子測試；潛力重新認識；剩余油挖潛

油田進入開發中后期，高含水問題嚴重，老井剩余油挖潛難度大。一方面老井潛力層均射開，剩余未射開層均為高水淹或低潛力層，另一方面需要掌握單井區域上的儲層剩余油分布，尋找潛力油層，調整作業方案。部分油井處于停產邊緣，給開發中后期的剩余油挖潛工作帶來難度，為此，研究引進了脈沖中子測試技術。

1 技術原理

脈沖中子測試技術是一種新的儲層剩余油飽和度測井技術[1]，是脈沖中子—中子儀器的簡稱，使用中子發生器向地層發射14MeV的快中子，經過一系列的非彈性碰撞（10-8—10-7s）和彈性碰撞（10-6—10-3 s），當中子的能量與組成地層的原子處于熱平衡狀態時，中子處于熱中子能量級，此時它的能量是0.025eV左右，速度2.2×105cm/s，直到被地層俘獲。PNN儀器利用兩個探測器（即長、短源距探測器）記錄從快中子束發射30μs后的1800μs時間內的熱中子記數率，每個探測器均將其時譜記錄分成60道，每道30μs，根據各道記錄的熱中子記數生成熱中子時間衰減譜，從而可以有效地求取地層的宏觀俘獲截面。同時利用兩個中子探測器上得到的中子記數的比值就可以計算儲層含氫指數。據此在低礦化度地層水條件下，分辨近井地帶的油水分布，計算含油飽和度、劃分水淹級別、求取儲層孔隙度、計算儲層內泥質含量及主要礦物含量等等[2]。運用PNN測試技術不但可以重新錄取精通附近儲層的孔隙度、含油飽和度和流體分布資料，對測量井段油層及你想二次認識，確定油、氣、水界面及油層水淹情況，掌握剩余分布狀況，指導下一步的生產；還可以結合其他測井資料，對儲層進行實踐推移監測，確定儲層的生產動態，便于了解油氣層情況。

2 技術特點：

⑴、獨特熱中子探測：解決低孔隙度、低礦化度難題。⑵、獨特的高溫設計：工作環境可高達150°。⑶、獨特的記錄方式：記錄熱中子衰竭時間譜。⑷、獨特的成像技術：可直觀消除井眼影響。⑸、高精度評價技術：尋找出水點和剩余油。⑹、獨特的測量方法克服了標準中子壽命測量儀器中存在的，在低礦化度情況下，不能有效區分油水層位的問題。⑺、施工作業簡單，可以在油管內測量，大大減少作業成本。⑻、完全可以在水平井中測量，解決水平井中找水的難題。⑼、可以在新井和老井中測量，為原油開采提供客觀、準確的依據。

3 應用實例分析

3.1 N103井生產簡況

N103井1983年12月投產，開采層位為沙河街中部，先后對28個小層進行射孔，射孔井段為2041.8-2540m，有效厚度為90.0m，累計產油2.1434×104t，累計產水4.1703×104m3。2012年12月因低壓、低產關井。關井前，日產液3.7t/d，日產油0.6t/ d，含水83.8%，2005年5月作業提出管柱進行撈油生產。

由于N103井投產時間長，含油井段多，生產情況復雜，采用現有的工藝技術手段很難發現潛力層，措施挖潛難度大，對N103井進行了脈沖中子測試。

3.2 運用PNN測試結果進行潛力分析

N103脈沖中子測試結果顯示：測試井段內的大多數油層具有較高的含水飽和度，相對于裸眼井狀態已經出現了衰竭，與該井低壓低產關井的生產情況基本相符。但在測量井段中，部分油層仍然顯示出了一定的含烴性，具有一定的潛力。從N103常規測試解釋結果與測井解釋結果對比，已經射開的13、15號小層含油氣飽和度較高，具有一定的潛力。

3.3 應用效果分析

根據脈沖中子測試結果及實際生產情況分析結果，對N103井實施堵水、調層措施，封堵高含水層，對含油氣飽和度相對較高的13、15、19號小層進行補孔作業。措施后該井初期日產液11.3t/d，日產油7.2t/d，含水36.2%，最高日產達到10.2t/d；截止2007年7月30日階段累計增產1001.8t，累增天然氣27.0191× 104m3，取得了顯著的挖潛增產效果。

4 結語

⑴脈沖中子測試技術解決了油井由于資料老化、投產層位多、生產井段長、挖潛難度大的問題，實現了儲層的二次開發。

⑵對單井測試資料的分析有助于區塊的剩余油分布及油層水淹狀況，進行區塊的剩余油挖潛。

⑶脈沖中子測試技術施工簡單，無需洗井、壓井、作業，在正常生產井的應用上具有更廣闊的空間。

[1] 趙國海等.脈沖中子-中子（PNN）測井技術[J].石油機械, 2005,33(8):75-78.

[2] 張予生.一種新的確定儲層剩余油飽和對的測井技術-PNN測井儀器及其應用[J].石油儀器,2006,19(3):27-31.