吸水剖面測井技術(shù)簡介

張亞旭 高小燕 王瑞江

摘 要：隨著油田開發(fā)時間的推移，我國各大油田相繼進入勘探開發(fā)后期，油層壓力逐步下降。為了實現(xiàn)長時間穩(wěn)定的開發(fā)和提高采收率，大多數(shù)油田通過注水的方法把石油開采出來，從而延長了石油的開采期限，最終達到提高采收率的目的。為了及時了解地下水的流動情況，這時需要吸水剖面測井。

關(guān)鍵詞：吸水剖面測井;同位素測井;應(yīng)用

1 吸水剖面測試原理

目前常用的吸水剖面的測井方法是放射性同位素示蹤測井。其基本原理是利用放射性同位素釋放器攜帶具有放射性的131Ba-GTP微球示蹤劑。測井的時候在油層上部進行釋放，并在井內(nèi)注水形成活化懸浮液。地層孔隙直徑小于載體顆粒直徑。吸水層進行吸水時，微球載體濾積在井壁周圍。地層的吸水量與在該段地層對應(yīng)的井壁上濾積的放射性同位素載體量和載體放射性強度三者之間形成的是關(guān)系正比例。通過對比放射性同位素載體在地層濾積前、后所測得的自然伽瑪曲線強度，計算出對應(yīng)射孔層位上曲線重疊異常面積的大小。用面積法計算各層位的相對吸水量，進而就能確定注入井的分層相對吸水量。同時以溫度曲線和流量曲線輔助解釋各層相對吸水量。

2 吸水剖面測井施工

在油田注水開發(fā)過程中，通常采用注水作業(yè)來提高地層的壓力，是提高采收率的重要措施之一。要計算注入水在該井井下的注入動態(tài)和各小層的注入量，必需要對注水井進行注水剖面測井。并由此產(chǎn)生了井溫、流量和同位素示蹤等吸水剖面測井的工藝方法。

針對注水井存在的種種問題，依據(jù)注水井的類型和測井方法適用條件，優(yōu)選出適合TH地區(qū)的測井方法進行注水剖面測量。

2.1 合注井 測井方法：井溫法+放射性同位素示蹤法

合注井又分正注井和反注井，即油管下至注水層段以上的為正注井，油管下至注水層段以下的為反注井;該測井流程如下：儀器連接好后由電纜下入到井內(nèi)，先測量目的井段的伽瑪曲線及井溫曲線，然后上提到目的層段以上，釋放同位素，待同位素全部進入吸水層后，再進行伽瑪曲線測量。待同位素曲線測量好后，將儀器提到注水層頂部關(guān)注水，等溫度有了明顯的變化之后，下測井溫。

2.2 分層配注井測井方法：井溫法+流量計法+同位素示蹤法

分注井就是在油管上安裝分割器及配水嘴分層配注各層位，該測井方法的流程跟（1）類方法類似，不過還要用流量計在各個封割器和偏心配水器的上下點測流量并且上測連續(xù)流量曲線。

3 同位素的影響因素

由于污水回注、工程施工等措施的實施，注水井普遍存在同位素污染現(xiàn)象。容易引起吸水層主次顛倒，資料分析產(chǎn)生多解或誤解。分析原因主要有以下幾點：

3.1 吸附污染 放射性同位素曲線有規(guī)律地對應(yīng)著套管接箍、配水器、油管接箍、封隔器等井下工具以尖刀狀出現(xiàn);油管外壁、配水器和套管內(nèi)壁的沾污，或?qū)χ掣凸芑蛱坠艹善霈F(xiàn)但不出現(xiàn)在射孔層上。以上為同位素沾污的主要表現(xiàn)（如圖3-1）。

3.2 放射性同位素曲線出現(xiàn)幅度異常 這類問題主要表現(xiàn)在吸水能力強、滲透性好的射孔層段，出現(xiàn)相對幅度較低的同位素異常，而在非射孔段卻出現(xiàn)同位素高幅異常。造成同位素異常的原因是在同位素測吸水剖面遇到地層中大孔道和裂縫時，注入的同位素微球進入了地層沖刷帶或大孔道、裂縫。套管和水泥環(huán)破損， 同位素漏失，油水井的套管，因受環(huán)境及應(yīng)力等因素影響而產(chǎn)生變形破損或腐蝕，造成套管破損穿孔。同時由于竄槽的出現(xiàn)，同位素微球大量進入層位，有一部分同位素擴散到了竄槽層段。但是同位素進入地層之后就出不來了。由于這部分同位素是在套管與水泥之間的第一聲學屆面，同位素濾積較淺，測出的幅度較高，進而出現(xiàn)非射孔段同位素高幅異常的現(xiàn)象。

3.3 管柱結(jié)構(gòu)的影響 TH油田的注水管柱分為分層注水和籠統(tǒng)注水兩種對應(yīng)的結(jié)構(gòu)：對于分層注水井，就是把油層性質(zhì)和特征相近的油層合為一個注水層段，用封隔器把所需分開的層段隔開。在同一層段，各層注水量不同而需要控制時，在各層位裝上配水器，用不同直徑的水嘴來控制各層的注入量。

對于籠統(tǒng)注水井，是在同一井口注水壓力下的注水，管串結(jié)構(gòu)為光油管，不細分層段。通常有兩種結(jié)構(gòu)，一種是油管下到射孔層以上，另一種是油管下到射孔層以下，除了分層注水，TH油田的管柱結(jié)構(gòu)通常就是這兩種結(jié)構(gòu)。第一種結(jié)構(gòu)在釋放同位素后同位素直接隨水流進入吸水層;第二種結(jié)構(gòu)在釋放后同位素必須經(jīng)過油套空間上返進層。對于油管下到射孔層以上的管柱結(jié)構(gòu)，在吸水好的層段，溫度曲線有一個很明顯的變化，而油管下到射孔層以下的管柱，溫度曲線在整個井段幾乎沒有什么變化。

4 改進方法

為解決儀器自身局限性的問題，引入超聲波流量計。在三參數(shù)測井系列的基礎(chǔ)上，引入了流量計測井。由自然伽馬（GR）、磁定位（CCL）、超聲波流量計、井溫測井組成了組合測井儀，配有放射性同位素井下釋放器。同位素測井資料與流量信息有機地結(jié)合并進行綜合的解釋，能有效地解決高自然伽馬異常影響放射性同位素測井解釋的問題。能準確地判斷、精確地計算大孔道、裂縫等超高滲透層的吸水情況，進而提高定量解釋精度;可以準確地判斷遇阻層位是否吸水，精確地計算出遇阻層的吸水量;可以精確地計算小層的吸水量;可以合理地解釋偏心配水井各層的吸水量;可以有效地區(qū)分測井曲線上的竄槽顯示、吸水顯示和放射性同位素沾污;能確定套損漏失井具體漏失的部位、漏失流體的最終去向。

5 結(jié)論

吸水剖面測井是一個測井工藝要求很高的井下測試項目，甚至比完井的工藝更為復雜，各種影響因素特別多。通過整改后，吸水剖面資料的準確性顯著提高，曲線優(yōu)等品率達95%以上，解釋符合率達100%。

作者簡介：張亞旭（1982-），陜西武功人，碩士，講師，研究方向：測井，地質(zhì)。