脈沖中子測(cè)試技術(shù)在老井挖掘中的應(yīng)用

劉勇（中油遼河油田公司興隆臺(tái)公用事業(yè)處，遼寧盤錦124000）

脈沖中子測(cè)試技術(shù)在老井挖掘中的應(yīng)用

劉勇（中油遼河油田公司興隆臺(tái)公用事業(yè)處，遼寧盤錦124000）

脈沖中子是在中子壽命測(cè)井技術(shù)上發(fā)展而來的測(cè)井方法,能在已經(jīng)套管完井的油井中探測(cè)地層。通過該技術(shù)對(duì)老井進(jìn)行重新測(cè)試，來重新認(rèn)識(shí)各儲(chǔ)層的油水分布,從而重新儲(chǔ)層含油飽和度、劃分水淹級(jí)別，可以對(duì)油井潛力進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)，對(duì)老井進(jìn)行二次解釋，根據(jù)認(rèn)識(shí)結(jié)果可以對(duì)潛力層進(jìn)行射孔，封堵高水淹層，是油田老區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用評(píng)價(jià)、確定油水關(guān)系的可靠手段。為剩余油挖潛提供了新的測(cè)試手段，具有一定的推廣意義。

脈沖中子測(cè)試；潛力重新認(rèn)識(shí)；剩余油挖潛

油田進(jìn)入開發(fā)中后期，高含水問題嚴(yán)重，老井剩余油挖潛難度大。一方面老井潛力層均射開，剩余未射開層均為高水淹或低潛力層，另一方面需要掌握單井區(qū)域上的儲(chǔ)層剩余油分布，尋找潛力油層，調(diào)整作業(yè)方案。部分油井處于停產(chǎn)邊緣，給開發(fā)中后期的剩余油挖潛工作帶來難度，為此，研究引進(jìn)了脈沖中子測(cè)試技術(shù)。

1 技術(shù)原理

脈沖中子測(cè)試技術(shù)是一種新的儲(chǔ)層剩余油飽和度測(cè)井技術(shù)[1]，是脈沖中子—中子儀器的簡(jiǎn)稱，使用中子發(fā)生器向地層發(fā)射14MeV的快中子，經(jīng)過一系列的非彈性碰撞（10-8—10-7s）和彈性碰撞（10-6—10-3 s），當(dāng)中子的能量與組成地層的原子處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，中子處于熱中子能量級(jí)，此時(shí)它的能量是0.025eV左右，速度2.2×105cm/s，直到被地層俘獲。PNN儀器利用兩個(gè)探測(cè)器（即長(zhǎng)、短源距探測(cè)器）記錄從快中子束發(fā)射30μs后的1800μs時(shí)間內(nèi)的熱中子記數(shù)率，每個(gè)探測(cè)器均將其時(shí)譜記錄分成60道，每道30μs，根據(jù)各道記錄的熱中子記數(shù)生成熱中子時(shí)間衰減譜，從而可以有效地求取地層的宏觀俘獲截面。同時(shí)利用兩個(gè)中子探測(cè)器上得到的中子記數(shù)的比值就可以計(jì)算儲(chǔ)層含氫指數(shù)。據(jù)此在低礦化度地層水條件下，分辨近井地帶的油水分布，計(jì)算含油飽和度、劃分水淹級(jí)別、求取儲(chǔ)層孔隙度、計(jì)算儲(chǔ)層內(nèi)泥質(zhì)含量及主要礦物含量等等[2]。運(yùn)用PNN測(cè)試技術(shù)不但可以重新錄取精通附近儲(chǔ)層的孔隙度、含油飽和度和流體分布資料，對(duì)測(cè)量井段油層及你想二次認(rèn)識(shí)，確定油、氣、水界面及油層水淹情況，掌握剩余分布狀況，指導(dǎo)下一步的生產(chǎn)；還可以結(jié)合其他測(cè)井資料，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行實(shí)踐推移監(jiān)測(cè)，確定儲(chǔ)層的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，便于了解油氣層情況。

2 技術(shù)特點(diǎn)：

⑴、獨(dú)特?zé)嶂凶犹綔y(cè)：解決低孔隙度、低礦化度難題。⑵、獨(dú)特的高溫設(shè)計(jì)：工作環(huán)境可高達(dá)150°。⑶、獨(dú)特的記錄方式：記錄熱中子衰竭時(shí)間譜。⑷、獨(dú)特的成像技術(shù)：可直觀消除井眼影響。⑸、高精度評(píng)價(jià)技術(shù)：尋找出水點(diǎn)和剩余油。⑹、獨(dú)特的測(cè)量方法克服了標(biāo)準(zhǔn)中子壽命測(cè)量?jī)x器中存在的，在低礦化度情況下，不能有效區(qū)分油水層位的問題。⑺、施工作業(yè)簡(jiǎn)單，可以在油管內(nèi)測(cè)量，大大減少作業(yè)成本。⑻、完全可以在水平井中測(cè)量，解決水平井中找水的難題。⑼、可以在新井和老井中測(cè)量，為原油開采提供客觀、準(zhǔn)確的依據(jù)。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 N103井生產(chǎn)簡(jiǎn)況

N103井1983年12月投產(chǎn)，開采層位為沙河街中部，先后對(duì)28個(gè)小層進(jìn)行射孔，射孔井段為2041.8-2540m，有效厚度為90.0m，累計(jì)產(chǎn)油2.1434×104t，累計(jì)產(chǎn)水4.1703×104m3。2012年12月因低壓、低產(chǎn)關(guān)井。關(guān)井前，日產(chǎn)液3.7t/d，日產(chǎn)油0.6t/ d，含水83.8%，2005年5月作業(yè)提出管柱進(jìn)行撈油生產(chǎn)。

由于N103井投產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，含油井段多，生產(chǎn)情況復(fù)雜，采用現(xiàn)有的工藝技術(shù)手段很難發(fā)現(xiàn)潛力層，措施挖潛難度大，對(duì)N103井進(jìn)行了脈沖中子測(cè)試。

3.2 運(yùn)用PNN測(cè)試結(jié)果進(jìn)行潛力分析

N103脈沖中子測(cè)試結(jié)果顯示：測(cè)試井段內(nèi)的大多數(shù)油層具有較高的含水飽和度，相對(duì)于裸眼井狀態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)了衰竭，與該井低壓低產(chǎn)關(guān)井的生產(chǎn)情況基本相符。但在測(cè)量井段中，部分油層仍然顯示出了一定的含烴性，具有一定的潛力。從N103常規(guī)測(cè)試解釋結(jié)果與測(cè)井解釋結(jié)果對(duì)比，已經(jīng)射開的13、15號(hào)小層含油氣飽和度較高，具有一定的潛力。

3.3 應(yīng)用效果分析

根據(jù)脈沖中子測(cè)試結(jié)果及實(shí)際生產(chǎn)情況分析結(jié)果，對(duì)N103井實(shí)施堵水、調(diào)層措施，封堵高含水層，對(duì)含油氣飽和度相對(duì)較高的13、15、19號(hào)小層進(jìn)行補(bǔ)孔作業(yè)。措施后該井初期日產(chǎn)液11.3t/d，日產(chǎn)油7.2t/d，含水36.2%，最高日產(chǎn)達(dá)到10.2t/d；截止2007年7月30日階段累計(jì)增產(chǎn)1001.8t，累增天然氣27.0191× 104m3，取得了顯著的挖潛增產(chǎn)效果。

4 結(jié)語

⑴脈沖中子測(cè)試技術(shù)解決了油井由于資料老化、投產(chǎn)層位多、生產(chǎn)井段長(zhǎng)、挖潛難度大的問題，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層的二次開發(fā)。

⑵對(duì)單井測(cè)試資料的分析有助于區(qū)塊的剩余油分布及油層水淹狀況，進(jìn)行區(qū)塊的剩余油挖潛。

⑶脈沖中子測(cè)試技術(shù)施工簡(jiǎn)單，無需洗井、壓井、作業(yè)，在正常生產(chǎn)井的應(yīng)用上具有更廣闊的空間。

[1] 趙國海等.脈沖中子-中子（PNN）測(cè)井技術(shù)[J].石油機(jī)械, 2005,33(8):75-78.

[2] 張予生.一種新的確定儲(chǔ)層剩余油飽和對(duì)的測(cè)井技術(shù)-PNN測(cè)井儀器及其應(yīng)用[J].石油儀器,2006,19(3):27-31.