脉冲中子氧活化测井技术的优势

丁军鹏

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163513)

0 引 言

随着油田步入开发后期，在水驱的长期作用下，注入井吸水层的孔隙度大小不一。为了提高采油率，油田的部分区块使用了粘度较大的聚合物、三元替驱剂替代常规水驱，导致录取同位素吸水剖面资料存在一定困难[1]。且同位素分层吸水受到示踪剂沾污、井内液体性质、地层孔隙度大小、地层漏失的影响，在特殊井况下难以准确反映地层吸水情况。

1 氧活化测井技术适用性分析

1.1 氧活化测井技术在注入介质中的适用性

随着大庆油田三采技术的工业化推广，聚驱、三元替驱井逐年增加，脉冲中子氧活化测井任务也明显增加。由于聚合物、三元替驱剂粘度大，同位素载体颗粒在井筒内难以形成均匀的同位素活化悬浮液，出现抱团现象，无法满足同位素测试的基本条件，同位素测井技术仅适用于水驱井测试。脉冲中子氧活化测井是一种直接测量流量的核测井新方法，克服了同位素源在聚合物中难以形成活化悬浮液的情况，脉冲中子氧活化测井适用于水、聚合物、三元所有注入介质的注入井测试。

1.2 氧活化测井技术在不同管柱结构中的适用性

随着油田开发，基于油藏评价对地层渗透规律的认识更加全面，不同的开发阶段采用不同的配注形式。目前主要有分层配注、笼统正注、笼统反注配注形式。笼统正注井,电磁流量计可以解决注聚剖面测井问题,而喇叭口下到油层以下的笼统正注上返井和配注井的注入剖面测井问题电磁流量计无法测量。只有脉冲中子氧活化及示踪相关测井技术适合于所有配注形式的注入井，且井内介质为聚合物和三元替驱剂的注入井。各种测井方法在不同管柱结构、不同注入介质中的适用性见表1。

表1 各种测井方法在不同管柱结构、不同注入介质中的适用性

2 氧活化测井资料应用分析

2.1 精确定位管柱漏失点

脉冲中子氧活化测井仪可以通过准确判断水流方向及流量所处位置来确定管柱结构是否存在漏失[2]。

井A为分层配注井，1 060 m测得全井流量44 m3/d，射孔层顶界之上1 097.5 m点测得油管流量为26 m3/d，推断1 060 m至1 097.5 m油管漏失，逐点向上测量至1 068.5 m处油管流量仍为26 m3/d，测量至1 067.5 m处油管流量为44 m3/d，由此判断1 067.5m至1 068.5 m之间油管漏失。井A氧活化测井解释成果图如图1所示。

2.2 验证封隔器、挡球是否失效

分层配注井中,如果各层段封隔器都正常工作,封隔器至上个偏心配水器之间不存在环套上水流。经过常年的使用后,封隔器失效、挡球漏失的情况经常出现，注入水在环套窜流，以及在挡球处漏失，难以达到精细配注[3]。采用氧活化测井技术可有效判断封隔器失效及挡球漏失情况。

图1 井A氧活化测井解释成果图

井B为分层配注井，从第一级偏心配水器开始一直存在环套下水流16 m3/d，该水流流经第二级封隔器到射孔层P132时消失，证明第二级封隔器失效，第二级配水器存在方向向上环套水流22 m3/d，射孔层P132吸入量为38 m3/d。注入水经过前两级配水器吸入48 m3/d，经过最下一级水嘴后仍有26 m3/d管内下水流，说明该井挡球存在漏失。井B氧活化测井解释成果图如图2所示。

2.3 解释分层吸水情况更精确

同位素测试过程中，同位素载体颗粒极易堆积在配水工具处，如果该工具与射孔层在同一深度，测试资料将影响解释的精确性。

井C为分层配注井，日注入量104 m3/d，该井先后进行了同位素吸水剖面测井及双向氧活化测井，两级偏心配水器处解释结果差异较大。第一级配水器与射孔层P1312位于同一深度，氧活化测井资料显示该射孔层不吸水。同位素资料由于偏心配水器粘污严重，扣除面积后，显示该层吸入全井总水量的17.2 m3/d。第二级配水器与部分射孔层P133a位于同一深度，氧活化测井资料显示该射孔层吸水6 m3/d，而同位素资料由于偏心配水器粘污严重，扣除面积后，显示该层吸入全井总水量的12.4 m3/d。上述实例可见同位素资料解释中，同位素粘污严重影响射孔层吸入量的解释，双向脉冲中子氧活化测井直接测试水量大小，能够消除同位素粘污的影响[4]，精确解释各层吸水情况。井C氧活化测井与同位素解释成果对比图如图3所示。

图2 井B氧活化测井解释成果图

图3 井C氧活化测井与同位素解释成果对比图

3 结论

1)双向中子氧活化测井直接测量流体流速从而得到流量，不受注入介质、不同管柱结构的影响。

2)双向中子氧活化测井可以准确判断管柱漏失位置。

3)双向中子氧活化测井能准确反映封隔器失效及挡球漏失情况。

4)双向中子氧活化测井直接测试水量大小，能够消除同位素粘污的影响，提高了注入测井的准确性。

[1] 马国伦．中子水流氧活化测井技术在油田动态监测技术中的应用[J]. 河南科技，2013，29(2)：40.

[2] 王 波，李 丽，武清钊．脉冲中子氧活化测井在工程监测中的应用[J].中国石油大学胜利学院学报，2013，27(1)：34-36.

[3] 庄 严．氧活化测井在采油九厂工程问题井中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33(6)：70.

[4] 高志海，王新阳，叶宏江，等．同位素释放器与氧活化仪器组合测井的应用[J].石油仪器，2012，26(3)：52-53.