对同位素吸水剖面测井方法的研究

李树锦 曹海莲

摘 要:同位素吸水剖面测井收诸多因素的影响,例如由于长期注水冲刷,造成注水层地质情况变化等,使得一些同位素吸水剖面测井显示失真,对资料的解释精度产生一定的影响,降低准确性。本文根据大量的测井资料以及测井实验进行分析,并对各种影响因素的识别与矫正提出相应的方法和依据,对指导同位素吸水剖面测井具有积极的指导意义。

关键词:因素准确性测井资料识别与矫正指导意义

中图分类号:P597 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0134-01

前言

注水井吸水剖面是油田注水开发动态分析必不可少的资料,其可靠程度直接影响到油田的开发水平。而现今随着有天注水开发时间的推移,我国国内的同位素吸水剖面测井采用的是密闭装置,因为内部阻流管和电缆的静摩擦力,密闭装置内外存在压强差等诸多原因,仪器在仪器舱里经常下不去,测井前需要放空井内压力,等到仪器下到一定的深度时,再关闭放空阀门注水进行密闭施工。但放空测井存在许多弊端,比如放空影响测井资料的准确性,影响注水井正常注水,耽误生产已经放空污染环境等等[1]。因此,在进行同位素吸水剖面测井时必须采用正确的施工方法,排除干扰因素才能测取优质资料。

1同位素污染影响因素

关于同位素污染的具体原因,主要有以下几方面。同位素的微球类型选择不当;管柱的腐蚀程度、清洁程度;地层污染的程度;同位素的用量是否过多。在此之外,还有因固井质量引起的问题,如水泥环被破坏、地层出砂,地层屏蔽介质发生变化或者是酸化开裂,这些原因都能引起同位素污染。如果是使用同位素出错而造成的污染,可以经过选择得到控制。

污染的类型可分为两种,沉淀污染和吸附污染。在资料解释中必须根据实际情况,如水流方向及污染类型,采取归位法可以将污染分散给各个吸水层,这样来消除同位素污染所造成的问题,如吸水偏差。

2放射性同位素及其载体的选择

根据长期测井现场试验和以往的资料分析出,关于测井资料的质量起着至关重要作用的包括Ba131微球的放射性强度以及选择哪种载体。若选取的同位素没有能够达到标准强度的放射性和适当的半衰期,会使得所得资料的准确度降低,还会增大难度在给调整注水井增储上产的措施上;但要是载体过小,被水冲到仪器探测不到的地层深处,因此,提高所得资料的准确度,必须选择适合的同位素及其载体[2]。

同位素载体的选择包括以下几点:载体必须能够牢固吸附放射性同位素离子,有较强的吸附性,在高压清水的冲洗下也不发生脱附现象;为保证施工中载体不被挤入地层,载体的颗粒直径必须大于地层的孔隙直径;载体要有足够的耐压强度;保证颗粒在水中均匀分布,载体悬浮性要好;载体要有合适的比重。而同位素的选择一样有条件,有足够强度的伽马射线,有较强的吸附能力,有合适的半衰期。

3吸水剖面资料的应用

吸水厚度和不吸水厚度的统计,我们可用同位素吸水剖面资料,油层的动态状况也可以得到研究。井中的高渗透层和漏层必须被及时发现;每层的渗透率不一样,其意义是体现出非均质微观油层特点之间的差别,描述油层空隙结构的各项数据,其意义是非均质微观油层的程度,当其他情况都相同时,如果油层的渗透率越高,水沿着高渗透率的大孔隙层段窜流就越严重。对于配注井,不可能对每个小层进行配注,有的一个偏心配水器要控制很多个小层,由于个小层的岩性、物体以及连通性和开采状态不同[3]。运用同位素吸水剖面测井,可以发现那些层是窜流层段,如需要对配注井注水层位的调配和水层进行改造,可以提供依据。二次注水量分配后,反映在同位素吸水剖面有不同的幅度,根据幅度的高低,每一层的吸水量用计算机算出用于帮助调配。对于如何调整在指导层内的渗透率剖面,我们的看法是在高渗透层段注入水的突然进入,使得油井含水量上升,这是因为减少了注入水水波及体积在纵向的油藏水驱的开发中,降低了采收率。但如果利用注聚合物就可以提高油藏水驱的开采成果,第一步确定高中低每种渗透率层段在层内哪些地方,在这里就可用到同位素示踪法来进行测井。根据国外所得到的经验和数据,如果要使调配容易见效,最好在层内渗透率级差大于三倍至四倍。同时我们还可以评价调剖面效果。可用高渗透层段吸水面积的相对变化率来表示吸水剖面改变程度,其表达式为:

η=1-(a/b)/(c/d)

其中:η—— 代表吸水剖面相对变化率

a、b—— 调配前后高渗透层的吸水面积

c、d—— 调配前后低渗透层的吸水面积

当η》=40%时调配成功。η《40%时根据数值大小确定其效果好坏。目前,吸水剖面改变程度评价调配效果的主要指标。

4施工方式在测井中的影响

主要有两方面,释放后的同位素的深度及释放时间,同位素分配时间。

同位素施放深度必须根据同位素的注水量和注水压力的大小来进行,时间也亦如此。当注水压力和注水量不大的情况下,同位素释放的深度必须掌控在射孔层以上100m左右,不然同位素势必会在目的层的上部形成人为的管柱沾污。反之,释放的深度应该在射孔层以上150m左右,如果释放的深度过于浅,同位素就会堆积起来在井底,因为来不及均匀分布在注入水中。当仪器停在了目的层的上面,而且等到注水压力都平衡了,这时候再打开释放器,同位素施放时间应在测完关井资料(静温、伽马基线)后。所以保证同位素载体在注入水中均匀分布就需要合理掌握同位素释放的深度和时间,为使同位素得到合理分配这就是至关重要的地方。

如果等待同位素分配时间短,就会导致分不清污染与吸水显示或主次颠倒,导致较大的偏差在吸水面积划分时,为此为最大限度地降低污染,应延长同位素分配时间,直到在吸水层上同位素有明显的异常显示。同位素应及时跟踪测量冲服曲线在到达目的层后,在对吸水强度大的注水井段进行测井时,需要很长的等待时间,同位素载体将随着注入水的流动进入到地层的深处,使仪器无法探测。对于非均质性强,有存在大孔道的注水井进行测量时,应从同位素到达目的层后,连续跟踪测量多条同位素曲线,以便得到各类吸水层不同时间的吸水状况。若管壁脏,同位素污染就严重。

5结语

同位素吸水剖面测井,能真实、准确地计算出井中各个层的注水情况,为油田稳产提供了可靠的保障。

参考文献

[1]王春利,张予生,缪定云,等.返注井段同位素示踪注水剖面的分析研究.测井技术,2002,26(6):510～513.

[2]郭海敏.生产测井导论[M].北京:石油工业出版社,2003.

[3]姜文达.放射性同位素示踪注水剖面测井.北京:石油工业出版社,1997.