同位素測(cè)井資料異常吸水原因分析

張博研

摘要：采用同位素測(cè)井技術(shù)來對(duì)吸水剖面情況進(jìn)行解釋，會(huì)受到多種因素的影響，無法準(zhǔn)確地反應(yīng)出注水層真實(shí)情況。本文對(duì)同位素污染對(duì)測(cè)井曲線產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析，并提出了同位素污染控制措施。

關(guān)鍵詞：同位素;剖面測(cè)井;吸水

利用同位素組合技術(shù)進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，可以一次性獲取磁定位、流量、壓力、伽馬和溫度參數(shù)。在對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行分析和解釋過程中，需要首先應(yīng)用流量相關(guān)測(cè)井資料來對(duì)不同配主地層位置達(dá)到的流量進(jìn)行分析，再利用同位素來對(duì)吸水剖面對(duì)每個(gè)地質(zhì)小層相對(duì)吸水量進(jìn)行解釋。再結(jié)合水井內(nèi)的溫度情況來識(shí)別每個(gè)吸水層或吸水界面。應(yīng)用磁定位和壓力相關(guān)數(shù)據(jù)資料，來對(duì)井內(nèi)的壓力變化和地下儲(chǔ)層吸水量對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)和確定，從而來對(duì)測(cè)井儀器下放深度進(jìn)行控制，還可以得到井下管柱的狀態(tài)。在進(jìn)行測(cè)試作業(yè)時(shí)，同位素會(huì)形成某種程度的污染，再由于注水井情況復(fù)雜會(huì)使測(cè)井曲線變得異常。

1同位素污染對(duì)測(cè)井曲線產(chǎn)生的影響

1.1同位素污染產(chǎn)生的影響

利用同位素進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，主要受到同位素注入量、地下儲(chǔ)層、井下管柱等方面的影響，還會(huì)受到固井質(zhì)量、地層酸化和壓裂等外在因素產(chǎn)生的影響。

1.2同位素污染類型

1.2.1沉淀造成的污染

微球顆粒具備的直徑和沉降速度一種正比例關(guān)系，但與注水?dāng)y帶能力為正比例關(guān)系，這就使得微球顆粒和注入到地下儲(chǔ)層的水相互間不能產(chǎn)生同步。受到微球顆粒密度因素的影響，如果顆粒密度和注入地下儲(chǔ)層水間的密度不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)差，可以使微球顆粒和注入水保持同步。而如果微球顆粒密度和注入地層水體產(chǎn)生差值，會(huì)導(dǎo)致兩者無法同步的問題，會(huì)使得進(jìn)入到地下儲(chǔ)層中的同位素分布不均勻的問題，會(huì)對(duì)地層造成污染。

1.2.2吸附污染

因?yàn)樽⑺坠芎陀凸鼙跁?huì)存在油污，這是由于對(duì)管壁沒有進(jìn)行完全地清洗處理，或者由于地下儲(chǔ)層壓力差，把水井關(guān)閉進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，井口部位密封情況較差，會(huì)使地層產(chǎn)生吐水問題，這就會(huì)使管壁形成油污，并把投入到水井中的同位素吸附住。除此之外，油管和套管接箍部位的臺(tái)階等都會(huì)使同位素產(chǎn)生吸附性污染。

1.3同位素用量產(chǎn)生的影響

投入到水井中的同位素?cái)?shù)量，也會(huì)對(duì)吸水層的識(shí)別產(chǎn)生影響。如果使用數(shù)量較大，會(huì)導(dǎo)致不吸水會(huì)形成同位素異常，對(duì)同位素材料造成浪費(fèi)，會(huì)產(chǎn)生一定程度的污染。如果采用的同位素?cái)?shù)量不夠，通過測(cè)井儀器獲取到的吸水層幅度會(huì)變小，會(huì)影響對(duì)吸水層的識(shí)別。因此，為了防止對(duì)同位素材料的浪費(fèi)，還可以更為準(zhǔn)確地識(shí)別出吸水層，需要結(jié)合測(cè)井區(qū)段內(nèi)的射孔層厚度、每天的注水量、同位素出廠強(qiáng)度等情況，來對(duì)所需同位素?cái)?shù)量進(jìn)行計(jì)算。

2同位素污染控制措施

2.1微球粒徑尺寸的控制

選用的同位素微球顆粒直徑需要超過待注入地層孔道尺寸，還應(yīng)該和注水層區(qū)段具備的滲透性、吸水層有效厚度值相匹配，針對(duì)地質(zhì)情況較為疏構(gòu)，存在出砂問題的水井附近形成的沖刷帶，或注水壓力不高，地層吸水指數(shù)較大，存在著較為嚴(yán)重的單層突出，需要應(yīng)用大顆粒直徑的同位素示蹤劑。存在偏心配水管柱的水井，需要保證同位素顆粒尺寸相對(duì)于出水口小2-3倍，可以防止微球顆粒尺寸過大，而導(dǎo)致的水嘴部位堵住問題，井下作業(yè)工具也不會(huì)受到污染。

2.2同位素微球顆粒密度控制

我國(guó)油田所在地理位置的差異性，多采用污水、鹽水和淡水來回注到地層中。大慶油田主要采用淡水，水質(zhì)密度有著較大的不同，需要采用與密度相符的同位素微球密度，如果具備的密度超過注入水密度，同位素則會(huì)不斷下沉而導(dǎo)致井底產(chǎn)生堆積，同樣吸水強(qiáng)度的水層底部會(huì)呈現(xiàn)出同位素異常現(xiàn)象，而較淺部位的同位素不會(huì)呈現(xiàn)出更大的差異性，或者完全沒有異?，F(xiàn)象。如果同位素密度不高于注入水密度，會(huì)使同素微球顆粒處理懸浮狀態(tài)。所以，對(duì)吸水剖面進(jìn)行測(cè)井作業(yè)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致相同吸水強(qiáng)度地層呈現(xiàn)出吸水不均衡現(xiàn)象。

3注水井況對(duì)同位素曲線異常的影響分析

3.1伽馬曲線異常

在對(duì)地下儲(chǔ)層進(jìn)行注水作業(yè)時(shí)，一些具有放射性元素的水分也會(huì)被注入地層，會(huì)使得地層產(chǎn)生放射性污染，在對(duì)伽馬測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行解釋時(shí)，會(huì)使得伽馬曲線產(chǎn)生異常，在對(duì)同位素進(jìn)行解釋以后，會(huì)整個(gè)測(cè)井區(qū)段地層形成較為嚴(yán)得的污染，會(huì)對(duì)吸水層效果產(chǎn)生不良影響，測(cè)井曲線存在著失真問題。

3.2管柱腐蝕和井況變差

由于注入到地下儲(chǔ)層的水分中存在著較多的礦物質(zhì)，較長(zhǎng)時(shí)間的注水作業(yè)，會(huì)使得管柱不斷被腐蝕，會(huì)對(duì)測(cè)井儀器產(chǎn)生較大的影響，使測(cè)井儀器穩(wěn)定性變差，會(huì)使測(cè)井曲線出現(xiàn)失真問題。

3.3封隔器密封性變差

如果封隔器密封性能達(dá)不到要求，會(huì)使得不需要進(jìn)行注水的地層進(jìn)入水分，需要注水地層達(dá)不到注入注量，地層含水率會(huì)不斷上升，從獲取到的同位素曲線中，可以導(dǎo)致不吸水地層區(qū)段產(chǎn)生異常吸水問題。

3.4大孔道現(xiàn)象

由于存在著多年注水開發(fā)問題，地下儲(chǔ)層的矛盾比較顯著，某些地層會(huì)存在著大孔道問題，會(huì)使注水效率低下，保持著無效循環(huán)狀態(tài)，影響著油層的吸水出油，導(dǎo)致同位素曲線幅度異常。

3.5固井竄槽

如果固井施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或者長(zhǎng)時(shí)期注水導(dǎo)致水泥環(huán)受到損壞。會(huì)使得產(chǎn)生竄槽現(xiàn)象，對(duì)吸水層造成不利影響。在注入同位素之后，部分同位素會(huì)存遺留在竄槽位置，進(jìn)入注水層后也無法出來，沒進(jìn)入注水層的同位素會(huì)存在于套管和水泥膠結(jié)部位，會(huì)使測(cè)井幅度變高。

3結(jié)束語(yǔ)

進(jìn)行同位素測(cè)井作業(yè)時(shí)，需要結(jié)合注水井實(shí)際情況，選用顆粒直徑跨度較大的同位素，并合理匹配載體，確定好測(cè)井時(shí)機(jī)，對(duì)同位素進(jìn)地有效的跟蹤監(jiān)測(cè)，從而獲取到準(zhǔn)確地測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)資料。

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