碳氧比能谱测井及其应用①

段迎利+袁伟

摘 要：碳氧比能谱测井，又称快中子非弹性散射伽马能谱测井，能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，进而计算出储层中的含油饱和度，进行油田动态分析。该文主要介绍碳氧比能谱测井在L油田的应用情况。

关键词：碳氧比能谱测井 含油饱和度 油田动态分析

中图分类号：P63118 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

当油田进入中高含水期后，一方面迫切需要了解储层目前剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案，需要对储层性质进行重新认识。为了解决以上问题，需要引进更先进的测井仪器和资料解释方法。在套管井中通常使用的饱和度测井方法大都建立在伽马射线探测的基础上，常用的剩余油饱和度测井技术有中子寿命测井（TDT）和碳氧比（C/O）能谱测井。中子寿命测井在天然气井中效果较好，但受地层水矿化度的影响，低矿化度的地层，难区别油和水[1]。碳氧比能谱测井是目前国内唯一不受地层水矿化度影响的测井方法，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。因此在各大油田中得到广泛的应用。

1 测量原理

碳氧比能谱测井是一种新型的脉冲中子能谱测井，它所依据的基本理论是快中子非弹性散射，所要测量的主要伽马射线是非弹性散射伽马射线。基本原理是利用利用脉冲中子发生器向地层发射能量为14MeV的快中子，当这些高能快中子射入地层后，它除了与地层中元素的原子核发生非弹性散射反应外，还要发生俘获辐射反应和活化反应。非弹性散射伽马射线基本上仅在高能中子源存在时它才存在，而在中子源停止发射后只能延续极短的时间，因此只要适当的采用与中子脉冲同步的测量技术，就可以有效地把非弹性伽马射与其它反应产生的伽马射线区分开来[2]。中子轰击地层时所诱发的伽马射线的时间序列如图1所示：

2 解释方法

资料处理主要对C/O曲线进行井眼尺寸、井筒流体、孔隙度、矿物成分泥质含量等校正，同时产生校正后的纯油（C/O）max 和 纯水（C/O）min，根据不同的解释图版求出含油饱和度[3]。

式中，（C/O）log值是测量值，它受裸眼井/套管井直径（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、矿物成分（L）等因素的影响。

3 实例应用

图2是L油田的一口生产井实际应用图，该井投产初期I、II、III、IV油组合采，产液160m3/d，产油20m3/d。解释成果图中第1道为深度和射孔井段，第2道为GR、RPM-PNC模式测量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式测量的CCL（CCLco），第3道为深、浅电阻率曲线，第4道为拟合后的短源距C/O与Si/Ca曲线，第5道为饱和度曲线（SW为原始含水饱和度、SW_co为本次测井含水饱和度），第6道为岩性剖面。从图2中可以看到该段储层砂岩段C/O值较低，泥岩段C/O值相对较高，经计算该段目前含水饱和度为72.6%，与原始含水饱和度相比升高13.2%。经产出剖面测试，结果获得日产油12 m3/d，日产水178 m3/d，同初期相比，产水率上升，与解释结果基本吻合。

4 结语

碳氧比能谱测井能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。

参考文献

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地层参数测井[M].石油工业出版社，2007.

[2] 黄隆基.核测井原理[M].石油大学出版社，2000.

[3] 黄志洁，邱细斌.储层性能监测仪（RPM）及其应用[J].石油仪器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能谱测井，又称快中子非弹性散射伽马能谱测井，能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，进而计算出储层中的含油饱和度，进行油田动态分析。该文主要介绍碳氧比能谱测井在L油田的应用情况。

关键词：碳氧比能谱测井 含油饱和度 油田动态分析

中图分类号：P63118 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

当油田进入中高含水期后，一方面迫切需要了解储层目前剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案，需要对储层性质进行重新认识。为了解决以上问题，需要引进更先进的测井仪器和资料解释方法。在套管井中通常使用的饱和度测井方法大都建立在伽马射线探测的基础上，常用的剩余油饱和度测井技术有中子寿命测井（TDT）和碳氧比（C/O）能谱测井。中子寿命测井在天然气井中效果较好，但受地层水矿化度的影响，低矿化度的地层，难区别油和水[1]。碳氧比能谱测井是目前国内唯一不受地层水矿化度影响的测井方法，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。因此在各大油田中得到广泛的应用。

1 测量原理

碳氧比能谱测井是一种新型的脉冲中子能谱测井，它所依据的基本理论是快中子非弹性散射，所要测量的主要伽马射线是非弹性散射伽马射线。基本原理是利用利用脉冲中子发生器向地层发射能量为14MeV的快中子，当这些高能快中子射入地层后，它除了与地层中元素的原子核发生非弹性散射反应外，还要发生俘获辐射反应和活化反应。非弹性散射伽马射线基本上仅在高能中子源存在时它才存在，而在中子源停止发射后只能延续极短的时间，因此只要适当的采用与中子脉冲同步的测量技术，就可以有效地把非弹性伽马射与其它反应产生的伽马射线区分开来[2]。中子轰击地层时所诱发的伽马射线的时间序列如图1所示：

2 解释方法

资料处理主要对C/O曲线进行井眼尺寸、井筒流体、孔隙度、矿物成分泥质含量等校正，同时产生校正后的纯油（C/O）max 和 纯水（C/O）min，根据不同的解释图版求出含油饱和度[3]。

式中，（C/O）log值是测量值，它受裸眼井/套管井直径（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、矿物成分（L）等因素的影响。

3 实例应用

图2是L油田的一口生产井实际应用图，该井投产初期I、II、III、IV油组合采，产液160m3/d，产油20m3/d。解释成果图中第1道为深度和射孔井段，第2道为GR、RPM-PNC模式测量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式测量的CCL（CCLco），第3道为深、浅电阻率曲线，第4道为拟合后的短源距C/O与Si/Ca曲线，第5道为饱和度曲线（SW为原始含水饱和度、SW_co为本次测井含水饱和度），第6道为岩性剖面。从图2中可以看到该段储层砂岩段C/O值较低，泥岩段C/O值相对较高，经计算该段目前含水饱和度为72.6%，与原始含水饱和度相比升高13.2%。经产出剖面测试，结果获得日产油12 m3/d，日产水178 m3/d，同初期相比，产水率上升，与解释结果基本吻合。

4 结语

碳氧比能谱测井能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。

参考文献

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地层参数测井[M].石油工业出版社，2007.

[2] 黄隆基.核测井原理[M].石油大学出版社，2000.

[3] 黄志洁，邱细斌.储层性能监测仪（RPM）及其应用[J].石油仪器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能谱测井，又称快中子非弹性散射伽马能谱测井，能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，进而计算出储层中的含油饱和度，进行油田动态分析。该文主要介绍碳氧比能谱测井在L油田的应用情况。

关键词：碳氧比能谱测井 含油饱和度 油田动态分析

中图分类号：P63118 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

当油田进入中高含水期后，一方面迫切需要了解储层目前剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案，需要对储层性质进行重新认识。为了解决以上问题，需要引进更先进的测井仪器和资料解释方法。在套管井中通常使用的饱和度测井方法大都建立在伽马射线探测的基础上，常用的剩余油饱和度测井技术有中子寿命测井（TDT）和碳氧比（C/O）能谱测井。中子寿命测井在天然气井中效果较好，但受地层水矿化度的影响，低矿化度的地层，难区别油和水[1]。碳氧比能谱测井是目前国内唯一不受地层水矿化度影响的测井方法，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。因此在各大油田中得到广泛的应用。

1 测量原理

碳氧比能谱测井是一种新型的脉冲中子能谱测井，它所依据的基本理论是快中子非弹性散射，所要测量的主要伽马射线是非弹性散射伽马射线。基本原理是利用利用脉冲中子发生器向地层发射能量为14MeV的快中子，当这些高能快中子射入地层后，它除了与地层中元素的原子核发生非弹性散射反应外，还要发生俘获辐射反应和活化反应。非弹性散射伽马射线基本上仅在高能中子源存在时它才存在，而在中子源停止发射后只能延续极短的时间，因此只要适当的采用与中子脉冲同步的测量技术，就可以有效地把非弹性伽马射与其它反应产生的伽马射线区分开来[2]。中子轰击地层时所诱发的伽马射线的时间序列如图1所示：

2 解释方法

资料处理主要对C/O曲线进行井眼尺寸、井筒流体、孔隙度、矿物成分泥质含量等校正，同时产生校正后的纯油（C/O）max 和 纯水（C/O）min，根据不同的解释图版求出含油饱和度[3]。

式中，（C/O）log值是测量值，它受裸眼井/套管井直径（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、矿物成分（L）等因素的影响。

3 实例应用

图2是L油田的一口生产井实际应用图，该井投产初期I、II、III、IV油组合采，产液160m3/d，产油20m3/d。解释成果图中第1道为深度和射孔井段，第2道为GR、RPM-PNC模式测量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式测量的CCL（CCLco），第3道为深、浅电阻率曲线，第4道为拟合后的短源距C/O与Si/Ca曲线，第5道为饱和度曲线（SW为原始含水饱和度、SW_co为本次测井含水饱和度），第6道为岩性剖面。从图2中可以看到该段储层砂岩段C/O值较低，泥岩段C/O值相对较高，经计算该段目前含水饱和度为72.6%，与原始含水饱和度相比升高13.2%。经产出剖面测试，结果获得日产油12 m3/d，日产水178 m3/d，同初期相比，产水率上升，与解释结果基本吻合。

4 结语

碳氧比能谱测井能穿透套管、水泥环等介质而直接探测地层中的元素，不受地层水矿化度的影响，在注入水和地层水矿化度存在较大差异的情况下，该方法具有明显的优点，尤其在高孔隙度地层测试中效果更好，克服了目前电法测井不能评价套管井中地层含油性的困难，又弥补了中子寿命测井不能用于低地层水矿化度区域的不足。

参考文献

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地层参数测井[M].石油工业出版社，2007.

[2] 黄隆基.核测井原理[M].石油大学出版社，2000.

[3] 黄志洁，邱细斌.储层性能监测仪（RPM）及其应用[J].石油仪器，2004，18（2）：43～46.endprint