双示踪注入剖面组合测井技术

冉 磊

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163100)

·仪器设备与应用·

双示踪注入剖面组合测井技术

冉 磊

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163100)

针对油田开发中后期存在的大孔道、层间矛盾加大、注水管柱多样化，传统同位素示踪法无法准确测量的问题，研发了双示踪注入剖面组合测井仪器。重点介绍了双示踪注入剖面测井仪结构、测量原理及流量算法，验证了双示踪组合测井技术的可靠性及资料准确性。

注入剖面测井；双示踪注入剖面测井仪；低注入量

0 引 言

随着油田开发的不断深入，注入剖面测井的对象越来越复杂。主力油层和非主力油层合注，层间矛盾加大；长期注水开发使一些高渗透油层成为大孔道[1];射孔穿透深度增加，超出了传统的同位素载体示踪法的适用范围；注水管柱多样化，水流方向复杂[2]；实施三次采油后，流体粘度增加。双示踪注入剖面测井技术是注入剖面测井技术的一个革命性进步，从井下测井仪器研制、测井施工工艺的改进到资料解释方法研究都应用了全新的设计理念，形成了一套完整的测试新方法。并且经过大量现场试验对其仪器的可靠性、工艺的科学性、方法的合理性、资料解释的准确性都一一地进行了验证，应用此测试结果调剖后的井，其对应的油井产出结构有了明显的改善，见到了明显的效果，因此也得到了用户的认可，在近几年将会慢慢取代传统同位素测井技术。

1 测井原理及资料解释方法

双示踪注入剖面测井仪器由液体释放器、磁性定位、井温、压力、双伽马探头、超生流量计、固体释放器组成，如图1所示。测井时井下仪由喷射器喷射出与井内液体相同比重的、具有放射性的示踪剂，该示踪剂与注入井内的液体(水、聚合物或三元液)均匀混合并随之一起流动，仪器配有伽马探测器，可以跟踪测试示踪剂的流向和流速.当仪器快速下放追过示踪剂时，伽马曲线就会出现示踪峰，然后再迅速上提，反复测得若干个示踪峰，对不同的峰进行相关计算，可以计算出流体在某深度的流速，进而换算出流量，用分层递减法求出分层流量，在需要薄层细分时可以用电机释放固体源测量同位素曲线确定薄层吸水量[2]。

图1 双示踪注入剖面测井仪器

双示踪注入剖面测井解释方法，目前主要以流速法计算得出每个水嘴或地层的绝对吸水量和相对吸水量流速法是建立在注入量、压力保持相对稳定，油、套管内径在测量井段内基本没有变化的基础上采用的常规解释方法。放射性脉冲在不同曲线上所处的深度位置和时间是不同的[3]，这正反映了井内液体的流动状态。如图2所示， 用相邻两条测量曲线的数据做相关运算可得到两个脉冲之间的时间间隔ti和深度差和hi，S为管柱截面，从而可得到在这个深度间隔上水的流速Vi和流量Qi[4]。

(1)

Qi=k×u×s

(2)

通过计算各不同深度上的流量Q1、Q2……Qn。再用递减差值法可计算出每一地层的吸水量如Qn=Q1-Q2，…… 。

图2 测井曲线解释过程分析示意图

1.1 峰尖取值法

示踪峰峰尖明显，如图3所示，可直接读取峰尖的深度-时间(hi，ti)坐标值,经过大量实验数据证明，用此方法取值计算出的流量精度非常高，误差在±2%以内[4]。

图3 切线交点取值法示意图

1.2 切线交点取值法

示踪峰峰尖呈弧形,如图4所示，将示踪峰的切线延长，取交点的深度-时间(hi，ti)坐标值，实验数据说证明，用此方法取值计算出的流量误差不超过±3%。

以油管内径为Φ62 mm，套管内径为Φ125 mm为例，流量与流速之间的关系见表1。

表1 流量计算表

图4 切线交点取值法示意

现场点测油管流量Q1=L/(t×K1)(套管流量K2)；连续测量油管流量Q2=Vi×K2(套管流量K2),L为两探测器之间的距离。

2 测井实例

2.1 判断工具漏失情况——油管漏失

图5所示是在测试一口配注井的过程中,在没有水嘴工具的地方,示踪剂出现了分流,在此处再次喷射示踪剂重复测试,证实示踪剂在此处进入了油套环形空间,确定此处油管有漏失,从井温曲线的异常反应也证明了这一点,给用户提供了非常有价值的信息。

图5 某井油管漏失测井图

2.2 判断工具漏失情况——封隔器漏失

某井为两级配注井 注入量为44 m3/d,泵压、油压均为14 MPa，射孔井段为(2 335.2～2 407.0 m), 测井时仪器在2 402.2 m处遇阻。分别在2 385 m和2 340 m处释放放射性活化剂，测得两个水嘴都吸水。2 380 m处的封隔器漏失，进入第一级水嘴的水一部分向上流动进入ES2 E2、E1、D7三个层中，一部分向下流动且越过该封隔器进入ES2 F2层中，此层为主吸水层，测试如图6所示，而采用传统同位素很难判断测量井段内封隔器密封情况。

图6 某井封隔器漏失测井图

2.3 判断套管固井情况——套管破裂

A1井是北三西区块精细测量的一口试验井，该井为五级配注，注入压力：9.5 MPa，注入量：95 m3/d，2012年8月21日对该井进行同位素五参数测井，如图7所示，测试结果显示最后一级封隔器漏失(1 063.23 m)，在1 080～1 084 m井段处存在大量同位素源，且随着注入时间的增长，放射性强度逐渐减少，查射孔数据该井段未射孔，通过原始测井蓝图查询得知该井段对应发育较好的油层，通过同位素测井资料初步怀疑该井段为套管破裂或套管外窜槽，但是传统同位素测井资料不能进行定性，故我们有对该井段进行双示踪测井，如图8所示，在第三级配水器上1 012 m处进行释放液体源，对液体源进行反复跟踪测试，液体源从第三级配水器进入油套环形空间，并通过最后一级封隔器(1 063.23 m)验证了最后一级封隔器漏失，液体源继续往下走进入井段1 080～1 084 m，并且液体源强度逐渐减少，说明1 080～1 084 m该井段套管破裂，排除了套管窜槽的可能性，弥补了同位素五参数测井的不足。

图7 A1井同位素五参数测井原始图

图8 A1井偏3双示踪测井原始曲线

2.4 测量精度高——适合低注入量井

B1井是北三西区块精细测量的一口试验井，该井为三级配注，该井落实注入压力：10.4 MPa，落实注入量为48 m3/d，该井最初采用双向氧活化进行测量，如图9所示，测量过程中发现该井注入量与现场落实不符，注入量较低，氧活化测得油管峰值不明显，无法准确确定该井注入量，该测井方法不满足测试要求。

图9 B1井氧活化点测全井流量图

于是我们对该井进行双示踪测井，测量结果如图10所示，测得全井注入量12.5 m3/d，第一级配水器P1不吸水，第二级配水器吸水6 m3/d，第三级配水器吸水6.5 m3/d，为了验证该方法的准确性我们又下入标定的低注入量超声流量计测得全井流量11 m3/d，第二级配水器吸水6 m3/d，第三级配水器吸水5 m3/d，如图11所示，验证了双示踪测井方法适合低注入量井且测量精度高，说明了该注水井水表不准。

图10 B1井双示踪测井解释成果图

图11 B1井超声流量计点测原始图

3 结 论

双示踪注入剖面测井技术不但克服了上述常规测井技术的不足，综合了常规测试技术的优势[5]，而且还具备了以下特点：

1)应用范围广，适用于笼统井、配注井、注水井、注聚井。

2)对二三类油藏的测试具有很好的应用效果。

3)测量范围宽，测量精度高，单层吸入量测量精度可达0.5 m3/d。

4)测试解释成果提供的信息量大。提供地层的绝对、相对吸入量的同时，还可提供井下管柱结构及井下工具的工作状况，如：配水器吸水情况(是否吸水，其绝对和相对吸水量)、封隔器的密封情况(是否有漏失，漏失量是多少)、套损漏失情况(油管、套管是否存在漏点，漏失量是多少)、井下工具位置(是否符合设计要求)。

[1] 高小鹏,李胜华,史新良,等.五参数注水剖面测井资料的应用分析[J].国外油田工程,2004,20(7):30-31.

[2] 单宏宽.电磁流量与示踪相关组合测井方法[J].测井技术,2010,34(4):386-388.

[3] 张耀文,王金钟,夏慧玲,等.注入剖面放射性相关流量方法研究[J].测井技术,2004,28(1):57-60.

[4] 李 磊,高 磊,闵 楠.双示踪组合测井仪在海拉尔油田监测中的试验应用[J].石油管材与仪器,2015,1(2):69-72.

[5] 王 蕙. 注入剖面测井资料在油田生产中的应用[J].长江大学学报,2014，11(14):33-36.

Dual Tracer Injection Profile Combination Logging Technique

RAN Lei

(LoggingandTestingServicesCompany,DaqingOilfieldCo.Ltd.,Daqing,Heilongjiang163000,China)

The traditional isotope tracing method can not measure accurately due to the large channels，the contradictions among layers and the diversity of water injection pipe string in the later stage of oilfield development. A dual tracer injection profile combination logging tool is designed. The structure is introduced with the principle and the flow algorithm of the tool. Through the cases analysis, the reliability of the double tracer combination logging technology and the accuracy of the logging data are verified

injection profile logging; double tracer injection profile logging tool; low injection rate

冉 磊，男，1984年生，工程师，2007年毕业于东北石油大学石油工程专业，现从事油田测试技术服务工作。E-mail:yougougu1232001@126.com

TE357

A

2096-0077(2017)03-0070-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.03.015

2016-07-05 编辑：韩德林)