對(duì)同位素吸水剖面測(cè)井方法的研究

李樹(shù)錦 曹海蓮

摘 要:同位素吸水剖面測(cè)井收諸多因素的影響,例如由于長(zhǎng)期注水沖刷,造成注水層地質(zhì)情況變化等,使得一些同位素吸水剖面測(cè)井顯示失真,對(duì)資料的解釋精度產(chǎn)生一定的影響,降低準(zhǔn)確性。本文根據(jù)大量的測(cè)井資料以及測(cè)井實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,并對(duì)各種影響因素的識(shí)別與矯正提出相應(yīng)的方法和依據(jù),對(duì)指導(dǎo)同位素吸水剖面測(cè)井具有積極的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:因素準(zhǔn)確性測(cè)井資料識(shí)別與矯正指導(dǎo)意義

中圖分類號(hào):P597 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(a)-0134-01

前言

注水井吸水剖面是油田注水開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)分析必不可少的資料,其可靠程度直接影響到油田的開(kāi)發(fā)水平。而現(xiàn)今隨著有天注水開(kāi)發(fā)時(shí)間的推移,我國(guó)國(guó)內(nèi)的同位素吸水剖面測(cè)井采用的是密閉裝置,因?yàn)閮?nèi)部阻流管和電纜的靜摩擦力,密閉裝置內(nèi)外存在壓強(qiáng)差等諸多原因,儀器在儀器艙里經(jīng)常下不去,測(cè)井前需要放空井內(nèi)壓力,等到儀器下到一定的深度時(shí),再關(guān)閉放空閥門注水進(jìn)行密閉施工。但放空測(cè)井存在許多弊端,比如放空影響測(cè)井資料的準(zhǔn)確性,影響注水井正常注水,耽誤生產(chǎn)已經(jīng)放空污染環(huán)境等等[1]。因此,在進(jìn)行同位素吸水剖面測(cè)井時(shí)必須采用正確的施工方法,排除干擾因素才能測(cè)取優(yōu)質(zhì)資料。

1同位素污染影響因素

關(guān)于同位素污染的具體原因,主要有以下幾方面。同位素的微球類型選擇不當(dāng);管柱的腐蝕程度、清潔程度;地層污染的程度;同位素的用量是否過(guò)多。在此之外,還有因固井質(zhì)量引起的問(wèn)題,如水泥環(huán)被破壞、地層出砂,地層屏蔽介質(zhì)發(fā)生變化或者是酸化開(kāi)裂,這些原因都能引起同位素污染。如果是使用同位素出錯(cuò)而造成的污染,可以經(jīng)過(guò)選擇得到控制。

污染的類型可分為兩種,沉淀污染和吸附污染。在資料解釋中必須根據(jù)實(shí)際情況,如水流方向及污染類型,采取歸位法可以將污染分散給各個(gè)吸水層,這樣來(lái)消除同位素污染所造成的問(wèn)題,如吸水偏差。

2放射性同位素及其載體的選擇

根據(jù)長(zhǎng)期測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和以往的資料分析出,關(guān)于測(cè)井資料的質(zhì)量起著至關(guān)重要作用的包括Ba131微球的放射性強(qiáng)度以及選擇哪種載體。若選取的同位素沒(méi)有能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的放射性和適當(dāng)?shù)陌胨テ?會(huì)使得所得資料的準(zhǔn)確度降低,還會(huì)增大難度在給調(diào)整注水井增儲(chǔ)上產(chǎn)的措施上;但要是載體過(guò)小,被水沖到儀器探測(cè)不到的地層深處,因此,提高所得資料的準(zhǔn)確度,必須選擇適合的同位素及其載體[2]。

同位素載體的選擇包括以下幾點(diǎn):載體必須能夠牢固吸附放射性同位素離子,有較強(qiáng)的吸附性,在高壓清水的沖洗下也不發(fā)生脫附現(xiàn)象;為保證施工中載體不被擠入地層,載體的顆粒直徑必須大于地層的孔隙直徑;載體要有足夠的耐壓強(qiáng)度;保證顆粒在水中均勻分布,載體懸浮性要好;載體要有合適的比重。而同位素的選擇一樣有條件,有足夠強(qiáng)度的伽馬射線,有較強(qiáng)的吸附能力,有合適的半衰期。

3吸水剖面資料的應(yīng)用

吸水厚度和不吸水厚度的統(tǒng)計(jì),我們可用同位素吸水剖面資料,油層的動(dòng)態(tài)狀況也可以得到研究。井中的高滲透層和漏層必須被及時(shí)發(fā)現(xiàn);每層的滲透率不一樣,其意義是體現(xiàn)出非均質(zhì)微觀油層特點(diǎn)之間的差別,描述油層空隙結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),其意義是非均質(zhì)微觀油層的程度,當(dāng)其他情況都相同時(shí),如果油層的滲透率越高,水沿著高滲透率的大孔隙層段竄流就越嚴(yán)重。對(duì)于配注井,不可能對(duì)每個(gè)小層進(jìn)行配注,有的一個(gè)偏心配水器要控制很多個(gè)小層,由于個(gè)小層的巖性、物體以及連通性和開(kāi)采狀態(tài)不同[3]。運(yùn)用同位素吸水剖面測(cè)井,可以發(fā)現(xiàn)那些層是竄流層段,如需要對(duì)配注井注水層位的調(diào)配和水層進(jìn)行改造,可以提供依據(jù)。二次注水量分配后,反映在同位素吸水剖面有不同的幅度,根據(jù)幅度的高低,每一層的吸水量用計(jì)算機(jī)算出用于幫助調(diào)配。對(duì)于如何調(diào)整在指導(dǎo)層內(nèi)的滲透率剖面,我們的看法是在高滲透層段注入水的突然進(jìn)入,使得油井含水量上升,這是因?yàn)闇p少了注入水水波及體積在縱向的油藏水驅(qū)的開(kāi)發(fā)中,降低了采收率。但如果利用注聚合物就可以提高油藏水驅(qū)的開(kāi)采成果,第一步確定高中低每種滲透率層段在層內(nèi)哪些地方,在這里就可用到同位素示蹤法來(lái)進(jìn)行測(cè)井。根據(jù)國(guó)外所得到的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),如果要使調(diào)配容易見(jiàn)效,最好在層內(nèi)滲透率級(jí)差大于三倍至四倍。同時(shí)我們還可以評(píng)價(jià)調(diào)剖面效果。可用高滲透層段吸水面積的相對(duì)變化率來(lái)表示吸水剖面改變程度,其表達(dá)式為:

η=1-(a/b)/(c/d)

其中:η—— 代表吸水剖面相對(duì)變化率

a、b—— 調(diào)配前后高滲透層的吸水面積

c、d—— 調(diào)配前后低滲透層的吸水面積

當(dāng)η》=40%時(shí)調(diào)配成功。η《40%時(shí)根據(jù)數(shù)值大小確定其效果好壞。目前,吸水剖面改變程度評(píng)價(jià)調(diào)配效果的主要指標(biāo)。

4施工方式在測(cè)井中的影響

主要有兩方面,釋放后的同位素的深度及釋放時(shí)間,同位素分配時(shí)間。

同位素施放深度必須根據(jù)同位素的注水量和注水壓力的大小來(lái)進(jìn)行,時(shí)間也亦如此。當(dāng)注水壓力和注水量不大的情況下,同位素釋放的深度必須掌控在射孔層以上100m左右,不然同位素勢(shì)必會(huì)在目的層的上部形成人為的管柱沾污。反之,釋放的深度應(yīng)該在射孔層以上150m左右,如果釋放的深度過(guò)于淺,同位素就會(huì)堆積起來(lái)在井底,因?yàn)閬?lái)不及均勻分布在注入水中。當(dāng)儀器停在了目的層的上面,而且等到注水壓力都平衡了,這時(shí)候再打開(kāi)釋放器,同位素施放時(shí)間應(yīng)在測(cè)完關(guān)井資料(靜溫、伽馬基線)后。所以保證同位素載體在注入水中均勻分布就需要合理掌握同位素釋放的深度和時(shí)間,為使同位素得到合理分配這就是至關(guān)重要的地方。

如果等待同位素分配時(shí)間短,就會(huì)導(dǎo)致分不清污染與吸水顯示或主次顛倒,導(dǎo)致較大的偏差在吸水面積劃分時(shí),為此為最大限度地降低污染,應(yīng)延長(zhǎng)同位素分配時(shí)間,直到在吸水層上同位素有明顯的異常顯示。同位素應(yīng)及時(shí)跟蹤測(cè)量沖服曲線在到達(dá)目的層后,在對(duì)吸水強(qiáng)度大的注水井段進(jìn)行測(cè)井時(shí),需要很長(zhǎng)的等待時(shí)間,同位素載體將隨著注入水的流動(dòng)進(jìn)入到地層的深處,使儀器無(wú)法探測(cè)。對(duì)于非均質(zhì)性強(qiáng),有存在大孔道的注水井進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)從同位素到達(dá)目的層后,連續(xù)跟蹤測(cè)量多條同位素曲線,以便得到各類吸水層不同時(shí)間的吸水狀況。若管壁臟,同位素污染就嚴(yán)重。

5結(jié)語(yǔ)

同位素吸水剖面測(cè)井,能真實(shí)、準(zhǔn)確地計(jì)算出井中各個(gè)層的注水情況,為油田穩(wěn)產(chǎn)提供了可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王春利,張予生,繆定云,等.返注井段同位素示蹤注水剖面的分析研究.測(cè)井技術(shù),2002,26(6):510～513.

[2]郭海敏.生產(chǎn)測(cè)井導(dǎo)論[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

[3]姜文達(dá).放射性同位素示蹤注水剖面測(cè)井.北京:石油工業(yè)出版社,1997.