同位素吸水剖面測井的影響因素及對策分析

付裕

摘 要：隨著社會現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，油田開采工作越來越顯現(xiàn)出重要的地位。在油田開采工作中，首先需要對油田注水開發(fā)進(jìn)行分析，而這項(xiàng)工作的重點(diǎn)在于對注水井吸水剖面的處理，其結(jié)果直接影響著開采的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：同位素；對策分析；影響因素；吸水剖面

油田的開采質(zhì)量直接關(guān)系到社會發(fā)展的各個方面，因此在油田開采過程需要嚴(yán)格流程控制，就目前的發(fā)展情況來看，油田注水開發(fā)工作得到了一定的發(fā)展，但是其中存在的問題不容小覷。

1 同位素污染

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，同位素污染因素是整個作業(yè)過程中比重比較大的因素，經(jīng)過對可能產(chǎn)生的因素分析，我們可以歸納出產(chǎn)生同位素污染的主要因素，其中管柱的清潔因素、腐蝕程度、地層污染程度、同位素用量過大以及同位素微球類型選擇失誤等都是影響的主要因素。同時，外界環(huán)境也可能會對同位素的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，例如地層出砂、水泥環(huán)被破壞等都能引起同位素的污染。在所有的污染類型中，同位素使用不當(dāng)可以通過相應(yīng)的措施有效地避免。

從整體上看，可以將污染類型大致分為兩類。一類為吸附污染，一類為沉淀污染。在最終的資料解釋中，應(yīng)當(dāng)注明同位素污染的類型，并且運(yùn)用污染校正歸位法將總體污染分配給不同的吸水層，進(jìn)而抵減由于同位素污染而造成的吸水誤差。

2 同位素載體

2.1 同位素Ba的粒徑影響

石油儲層所處的地質(zhì)環(huán)境有著很大的差異，對于巖石顆粒直徑不均勻、孔喉半徑相差較大的石油儲層來說，如果長期對其進(jìn)行注水，勢必會造成高滲透層產(chǎn)生微小的裂縫和一些大孔。在這種情況下，如果所選取的同位素的粒徑比較小，在整個作業(yè)過程中，同位素就不會停留在吸水層的表面，它會隨著懸濁液進(jìn)入沖刷帶，也就超出了儀器的探測范圍，嚴(yán)重影響著測量結(jié)果。當(dāng)然，也不是說同位素粒徑的選擇應(yīng)該越大越好，如果粒徑過大，其質(zhì)量也會相應(yīng)增大，在注入水的過程中，注水對其的攜帶能力也就變差，顆粒在重力的作用下，其沉降速度回越來越快，對于注水管道的撞擊和污染程度也就隨之加深，最終也會造成測量結(jié)果的偏差。

所以，為了避免同位素粒徑大小對于測量結(jié)果的影響，需要工作人員尤其注意以下幾個方面，首先，在選擇同位素粒徑的時候，要保證其粒徑大于注水層的空隙直徑，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)綜合考慮同位素粒徑與注水層的滲透性、吸水層的有效厚度相匹配。其主要選擇分類可以分為以下幾類：對于膠結(jié)疏、出砂情況比較嚴(yán)重的儲層，或者注水壓力小、吸水指數(shù)過高的儲層，應(yīng)當(dāng)選擇粒徑相對較大的同位素，一般控制在600um至1200um之間；對于地質(zhì)非常不均勻的儲層，同位素的選擇就要跨度大一些，一般而言應(yīng)選擇100至500um，300至900um；而對于偏心配水管柱的注水井，對于這類情況，一般而言要選擇粒徑小于出水口2至3倍，防止粒徑顆粒過大造成堵塞。

2.2 同位素顆粒密度的影響

同位素顆粒密度也是影響測量結(jié)果的重要因素，不同的油井需要注入不同的水，一般有鹽水、淡水和污水回注這三種類型，這三種水的主要區(qū)別在于密度不同，因此，不同的密度就要選擇不同的同位素顆粒密度。根據(jù)物理現(xiàn)象我們可以指導(dǎo)，如果同位素的密度大于水的密度，那么同位素必然會沉入井底，這樣就會造成吸水層底部同位素數(shù)量異常，而淺部則檢測不到同位素；如果同位素的密度小于水的密度，那么同位素必將上浮在注入水的表面，進(jìn)而影響測量結(jié)果。所以，不管同位素的密度過小還是過大，都將會影響最終的測量結(jié)果。如下圖所示，同位素的密度過大，導(dǎo)致顆粒下沉，出現(xiàn)了同位素上反不到位的現(xiàn)象。

3 同位素類型和載體的選擇分析

經(jīng)過對大量數(shù)據(jù)的總結(jié)和分析，我們可以歸納出影響測量結(jié)果的主要因素?？梢詫⒅饕蛩胤譃閮纱箢?，一類是微球放射的強(qiáng)度，一類是同位素載體的種類。從本質(zhì)上看，要想保證最終計(jì)量資料的準(zhǔn)確性，要首先保證同位素的半衰期合適以及放射強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，這是最主要的因素。如果這個條件保證不了的話，一方面會降低最終資料的準(zhǔn)確性，另一方面很難找到相應(yīng)的補(bǔ)救措施來提升產(chǎn)量。由此可見，同位素種類和類型的選擇應(yīng)當(dāng)十分慎重，一般而言，相關(guān)工作人員在進(jìn)行選擇是應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：首先應(yīng)當(dāng)滿足載體的吸附性特點(diǎn)，這個特點(diǎn)可以保證對同位素粒子的一定約束作用，在遭受高壓、高沖擊情況下，粒子不易分散和轉(zhuǎn)移；其次要保證一定的化學(xué)強(qiáng)度，讓粒子在一些化學(xué)條件下不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象；最后還要滿足一定的懸浮性，這樣能使粒子均勻地分布在懸液之中。此外，同位素還需要強(qiáng)度足夠的r射線。

4 吸水剖面資料的應(yīng)用效果分析

吸水剖面資料是比較重要的資料之一，當(dāng)我們得到這些資料后，通過其中的數(shù)值就可以統(tǒng)計(jì)出不吸水層的厚度和吸水層的厚度，也能用這些數(shù)據(jù)分析出油層的整體狀況，區(qū)分出油層中的漏層和滲透層。不同的油層有著不同的滲透效果，如果滲透效果過好，那么就會出現(xiàn)竄流問題。面對竄流問題，相關(guān)工作人員可以采取適當(dāng)?shù)姆椒ǜ脑焖畬樱⑦M(jìn)行二次調(diào)配。

剖面滲透率問題也是其中存在的一個比較大的問題，如果將注入水注入到高滲透層，油井中含水量的增加，勢必會影響開采的效率和質(zhì)量。針對這個問題，我們可以采用注入聚合物的方法進(jìn)行改進(jìn)，首先，要準(zhǔn)確地區(qū)分出油井中的低滲透層、中滲透層、高滲透層，然后用同位素示蹤法進(jìn)行測量。一般而言，可以采用公式η=1-（a/b）/（c/d）來計(jì)算相關(guān)的吸水剖面改造程度，ab表示調(diào)配前后的吸水面積，cd表示低滲透層，當(dāng)η大于等于40%，則可認(rèn)定調(diào)配成功。

5 施工方式的影響因素分析

對于最終測井結(jié)果的影響因素有兩大類，一類為分配同位素的時間，另一類為同位素的釋放時間和釋放深度。這兩個因素都對最終的測井結(jié)果有著較大的影響。同位素釋放深度以及釋放時間計(jì)量主要是由注水壓力和注入水量決定的，如果注水壓力較大、注入水量也較大的話，同位素的釋放深度一般要高于射孔層150米左右；如果注水壓力、注入水量都比較小時，一般滿足高于射孔層100米即可。如果超出上述的限定范圍，就可能導(dǎo)致同位素沉淀在井底，進(jìn)而造成一定的污染。所以保證同位素均勻地分布在井內(nèi)，首先要保證同位素的釋放時間和釋放深度合規(guī)，在此情況下，還要注意同位素的分配時間問題。在這個問題上，如果分配時間過短，那么就會對井內(nèi)造成嚴(yán)重的污染，如果分配時間太長，又會影響測量的總時間，會導(dǎo)致等待時間過長。因此，分配時間的選擇必須合乎實(shí)際需求，還要對井內(nèi)的同位素連續(xù)地跟蹤測量。

6 結(jié)語

通過以上的分析我們不難看出，同位素吸水剖面測井技術(shù)對于油田的開采工作有著非常積極的作用，但是在這個過程中會出現(xiàn)各種各樣的誤差和影響，上文針對可能出現(xiàn)的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析，不但要考慮到各個方面的因素，而且需要尤其注意的是同位素的污染對開采質(zhì)量的影響，必須采用相應(yīng)的解決措施來保證最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證石油開采工作能夠高效率的進(jìn)行，同時最大限度地提升開采質(zhì)量，避免相關(guān)誤差的出現(xiàn)，為社會的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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