注入剖面同位素五參數(shù)與四參數(shù)測試技術優(yōu)勢對比

孟令俊

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司 黑龍江 大慶 163513)

·經驗交流·

注入剖面同位素五參數(shù)與四參數(shù)測試技術優(yōu)勢對比

孟令俊

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司 黑龍江 大慶 163513)

同位素注入剖面測井技術廣泛應用于大慶油田，由于同位素四參數(shù)測試資料存在多解性問題，在同位素四參數(shù)測試技術的基礎上，增加了流量測量功能，形成了同位素五參數(shù)測試技術。通過16井次同位素四參數(shù)和五參數(shù)測試資料的對比分析，結果表明：同位素五參數(shù)測試資料克服了四參數(shù)測試資料存在的多解性問題，同位素五參數(shù)測試技術在識別和消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并對封隔器失效判斷等方面更具優(yōu)勢。

注入剖面；測井技術；同位素；流量測量

0 引 言

油田注水開發(fā)，保持地層壓力，能夠增加原油產量和提高采收率。為了及時了解注水井中每個層位絕對注入量和相對注入量，必須進行注入剖面測井，由此產生了放射性同位素示蹤注水剖面測井[1]。同位素注入剖面測井技術在油田開發(fā)中具有重要作用[1,2]：(1)確定分層注入井的層段注入量；(2)確定各小層注入量；(3)指導壓裂、堵水、調剖等工程作業(yè)實施方案及評價效果；(4)檢查井下工具及管柱的有效性；(5)為開發(fā)方案的制定和調整提供基礎數(shù)據(jù)。但隨著油田污水回注技術的應用，傳統(tǒng)的同位素四參數(shù)(井溫、壓力、磁定位、伽馬)測井資料在小層精細解釋上存在一定的局限性和多解性[3-5]，主要存在放射源工具處沾污、無法精確扣除沾污面積、射孔層同位素無效顯示、工具失效等問題。因此，技術人員在原有同位素四參數(shù)測井技術的基礎上，研制成功了同位素五參數(shù)(電磁流量、井溫、壓力、磁定位、伽馬)測井技術，增加了電磁流量測量功能，使測井技術更精確完善。

1 同位素吸水剖面的測井原理

同位素吸水剖面的測井原理是使用一次下井同位素釋放器攜帶固相載體的放射性同位素離子，在規(guī)定的深度上釋放，用井內注水形成活化懸浮液，吸水層同時也吸收活化懸浮液。當載體顆粒直徑大于地層孔隙直徑時，懸浮液中的注入水進入地層，微球載體濾積在井壁上，地層的吸水量與濾積在該段地層對應井壁上的同位素載體量以及載體的放射性強度三者之間成正比。注入前后分別進行伽馬測井，對比兩次結果，分析放射性物質在井內的分布情況。

2 五參數(shù)測井可精確識別和消除沾污

在同位素示蹤注入剖面測井中，由于示蹤劑表面活性欠佳、注入水質不潔、管柱壁不光潔等因素，使同位素微粒沒能隨水流滲濾到地層表面，而是沾附在致使同位素曲線上產生了與注水量無關的假象，即同位素“吸附沾污”。吸附量與管柱工具的粗糙程度有關，粗糙程度越高，越容易吸附。同時，油管和套管腐蝕后，腐蝕層發(fā)育的微孔隙也能吸附131I-GTP微球，被吸附的131I-GTP微球不易被水沖掉。同位素五參數(shù)定位參數(shù)精確識別工具深度，相應深度的流量參數(shù)顯示不吸水，就可精確識別和消除工具沾污。

放射性同位素示蹤劑注水剖面測井資料上，在目的層以下或死水區(qū)記錄到示蹤劑的放射性顯示，說明存在著沉淀沾污，特別是油管下到油層底部正注籠統(tǒng)井，井底堆積嚴重。同位素五參數(shù)定位、溫度參數(shù)精確識別死水區(qū)深度，相應深度的流量參數(shù)顯示不吸水，就可精確識別和消除井底沉淀沾污。

2016年3月中旬對A井進行同位素四參數(shù)測井，測井結果如圖1所示。同位素曲線顯示P1 222層吸水1.96%，P132-132a層吸水24.11%，為全井次吸水層。而本次測試結果與一周前采油廠內部測試小隊所測得的結果存在較大差異，采油廠內部測試小隊測得第5級配水器吸入量為零。

為了能更加真實準確地了解A井的吸水情況，對A井同時又進行同位素五參數(shù)測井，測井結果如圖2所示。在本次測試結果中，流量參數(shù)曲線在第5、第6級配水器處均無吸水顯示，說明P1222層吸水1.96%為射孔層同位素吸水假象，P132-132a層吸水24.11%為封隔器沾污影響，P132-33a層為沉淀沾污。

圖1 A井同位素四參數(shù)測井成果圖

3 五參數(shù)測井可精確扣除沾污面積

針對層位和配水器等工具重疊的井，同位素四參數(shù)測井同位素參數(shù)曲線顯示有吸水存在，解釋人員無法解釋到底是工具吸附沾污還是層位吸水，亦或是兩者兼有。同位素五參數(shù)測井則很好地解決了這個問題，通過流量參數(shù)曲線顯示是否吸水，不僅可以精確識別吸附沾污、層位吸水、兩者兼有等諸多情況，而且通過計算流量曲線顯示吸水的百分比可以精確地扣除同位素曲線沾污面積。

2016年3月下旬對B井進行同位素四參數(shù)測井時，998m處P3配水器與射孔層重疊，同位素成片顯示，S2112射孔層的吸水狀況只能憑解釋人員的經驗給出，無法精確解釋。而采油廠要對B井配水器的配水量進行調試工作，要求測試結果的精確度在5%以內，為了精確其吸水量，對B井進行了同位素五參數(shù)測井,測井結果如圖3所示。參考流量參數(shù)曲線，曲線顯示在P3配水器處有明顯變化，通過對P3配水器上下的流量曲線值進行計算，得出P3配水器的吸入量為55 m3/d，占全井注入量的27.5%，從而精確地劃分了S2112射孔層的吸水情況和P3配水器的沾污情況。

圖2 A井五參數(shù)同位素測井成果圖

圖3 B井同位素五參數(shù)測井成果圖

4 五參數(shù)測井可對封隔器失效起到有效監(jiān)測

在每年所解釋過的測井資料中，有相當一部分比例的注入井存在著封隔器失效的情況。通常情況是封隔器卡層或膠皮松動，使油套空間不密封，發(fā)生漏失，致使測得的同位素吸水結果與流量結果出現(xiàn)偏差。同位素四參數(shù)測井同位素參數(shù)曲線顯示吸水，由此很難判斷封隔器的工作狀況，但是同位素五參數(shù)測井則不同，同位素參數(shù)曲線顯示吸水，而流量參數(shù)曲線顯示不吸水，則有可能是由于井下封隔器不密封，需要通過進一步驗封。

2016年4月上旬對C井進行同位素四參數(shù)測井時，井溫參數(shù)曲線在P5配水器以下顯示已進入死水區(qū)，而同位素顯示第六層段射孔層S2161,2存在明顯吸水。為了能明確這種現(xiàn)象是同位素沾污，還是封隔器失效，對C井進行了同位素五參數(shù)測井，測井結果如圖4所示。流量參數(shù)曲線顯示在P5配水器處有明顯吸水，而P6配水器的吸入量為零。由解釋人員進行綜合分析后判定為第六級封隔器不密封，P5配水器所吸入的水通過失效的封隔器，由環(huán)套空間進入了第六層段。隨后采油廠對該井進行了水井驗封作業(yè)，驗封結果顯示第六級封隔器失效，與同位素五參數(shù)測井的測試結果一致。

圖4 C井同位素五參數(shù)測井成果圖

16口井次對比試驗資料解釋過程中，參考同位素五參數(shù)測井的流量參數(shù)可識別并消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并監(jiān)測工具失效等問題。試驗中結合流量參數(shù)發(fā)現(xiàn)的問題統(tǒng)計結果見1。對發(fā)現(xiàn)的問題參考流量參數(shù)后，綜合其他參數(shù)精細解釋，為油田精細配注提供了更加準確的監(jiān)測資料。

表1 試驗中結合流量參數(shù)發(fā)現(xiàn)的問題統(tǒng)計

5 結束語

同位素四參數(shù)測井資料解釋存在工具處沾污、無法精確扣除沾污面積、射孔層同位素無效顯示、工具失效等不確定性。同位素五參數(shù)測井技術由于增加了流量測量參數(shù)，測井資料解釋可識別并消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并監(jiān)測工具失效等問題，可為油田精細注水提供更加準確、可信的測試資料。

[1] 姜文達.放射性同位素示蹤劑注水剖面測井[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997：130-164.

[2] 付 爽, 趙萬娟.注入剖面五參數(shù)組合測井資料在油田開發(fā)中的應用[J].石油儀器，2004，18(4)：57-59.

[3] 張秋平,黃 海,艾 鑫.同位素三參數(shù)測井與流量計測試資料不符原因分析[J].石油化工應用，2010，30(Z1)：107-110.

[4] 付 劍, 山永蘭.注入剖面測井存在問題及解決途徑[J].大慶石油地質與開發(fā)，2004，23(1)：70-71.

[5] 張 慶.注入剖面多參數(shù)組合測井及綜合解釋[J].技術縱橫，2012，31(4)：72.

Technology Advantages of Five-parameter Isotope Logging Compared with Four-parameter Isotope Logging in Injection Profile

MENG Lingjun

(LoggingandTestingServiceCompany,DaqingOilfieldCo.Ltd.,Daqing,Heilongjinag163513,China)

The isotope injection profile logging technology is widely used in Daqing oilfield. Because the isotope four-parameter testing technology has the problem of deferent multiple interpretations, the isotope five-parameter testing technology is formed by increasing the function of the flow measurement based on the isotope four-parameter testing technology. Through comparative analysis of the four-parameter isotope logging data and the five-parameter isotope logging data in sixteen wells, a conclusion is drown that the five-parameter isotope logging technology can avoid the problem of multiple interpretations, and also has advantages in identifying and eliminating contamination, precisely excluding contamination area, eliminating the perforation layer suction illusion and effectively monitoring the packer invalidation.

injection profile; well logging technology; isotope; flow measurement

孟令俊，男，1990年生，助理工程師，2012年畢業(yè)于東北石油大學勘查技術與工程專業(yè)，獲學士學位，目前從事生產測井現(xiàn)場操作。E-mail：mlj_1990@126.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)04-0069-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.018

2017-01-12 編輯：高紅霞)