年生产测井技术应用与发展华北油田.pptVIP

一、生产测井技术现状——技术原理 快中子射入地层后，与地层物质发生相互作用，从而发生非弹性散射、弹性散射、俘获辐射和活化反应等一系列核反应。中子寿命测井就是探测热中子撞击靶核，靶核受激并很快退回基态时所放出的俘获伽玛射线；而氧活化测井是探测热中子被活化后所放出的活化伽玛射线。 1、中子寿命测量原理 中子寿命测井是通过测量热中子在地层中的平均衰减时间（即热中子的平均寿命），进而求得地层的热中子宏观俘获截面等多个地层参数的一种脉冲中子测井方法。 采用中子发生器作为中子源，中子管离子源产生的氘离子在100KV左右的靶压下获得近100KeV的能量，打到靶极上产生核反应。在正常工作时，中子发生器间歇式发射中子，所产生的快中子能量为14MeV。 热中子寿命?是指热中子从产生的瞬时起，到被吸收的时刻止，所经过的平均时间。这一时间的长短取决于地层介质的热中子俘获截面?，?越大热中子衰减越快，即中子寿命越短。 2、氧活化测量原理 氧活化反应的实质是氧原子吸收高能脉冲中子（大于10.2 MeV），放出质子，产生放射性同位素16N，并引发一系列原子核反应，最后激发态的氧原子释放出高能伽玛射线。 氧活化测井就是通过对中子活化伽玛射线时间谱的测量来反映油管内、环空、套管外含氧物质，特别是水的流动状况的。通过解析时间谱可以计算水流速度，进而计算出水的流量。 若以LS表示源距（中子源靶到伽马射线探测器晶体中央的距离），则水流相对于仪器的速度为： V= LS /△t 在已知流动截面面积的情况下，通过水流速度可计算流量。 对于其他测井方法无法测量的0.01m/s的极低流速和大于2.0m/s的极高流速，该方法的测量效果明显。 脉冲中子氧活化技术与传统测水流技术相比，主要优点在于不用寻找零流量层段进行刻度，因而可以更准确地判断是否存在管外窜流。 图（c）、（d）为远探测器的测量特征图，图（a）、（b）为近探测器的测量特征图。由图上可以清楚地看出，近探测器总的计数率包括恒定的背景氧分量（即本底）、按指数规律衰减的静态氧分量（即静止水），以及流动氧分量（即流动水）；而远探测器总的计数率仅包括恒定的背景分量和流动氧分量。 脉冲中子测井技术（包括中子寿命和氧活化）可有效应用于油田开发工作所需的多种动态监测项目： 1、常规注入剖面测量； 2、聚合物、三元复合驱井、CDG凝胶等高粘度流体的注入 剖面测量； 3、同位素测井难度大的注水井的注入剖面测量（如：大 孔道、裂缝井、深穿透射孔井的注入剖面测量，低注 入量、低孔隙度、低渗透率油田注水井的注入剖面测 量）； 一、生产测井技术现状 4、对于笼统注水井、分层配注井的吸液剖面测量，可直 接测量油套环空的水流速度，尤其适合于分层配注方 式的水井的注入剖面测量； 5、调剖试验井的流量测量； 6、在注入井中探测和识别水泥环中的串槽位置、确定封 隔器密封效果、漏失部位、水流进出口位置； 7、在生产井中确定井下机械完整性； 8、产出井的产水剖面测量； 9、利用中子寿命测井的常规方法、时间推移或“测—渗/ 注—测”方法进行剩余油饱和度监测。 1、不使用任何放射性示踪剂，不存在沾污、沉降、污染 等问题； 2、测井结果不受岩性、孔渗参数和射孔孔道大小影响； 3、不仅适合于注聚合物、三元复合水溶液井的测量，还 可用于水井、低注入量井以及分层配注井的测量； 4、一次下井可测上、下水流量，同时还可获得井温、压 力、GR、CCL、流量或俘获截面等多种参数，便于综合 解释； 5、既可测量套管内水流量，又可测量油套环空水流量， 还可测量套管外水流量； 6、可判断管内/外水流的极低流量（6m3/d）和极高流量 （1000m3/d）； 7、可实时给出所测得的总时间谱和平均时间谱，方便数 据分析； 8、活化时间、活化周期、占空比等仪器参数设置多档可 选方式，适应各种流速的水流量测量； 9、采用50ms采样周期，既可进行中子寿命测井，又可进 行高精度的氧活化时间谱测量。 ——设备状况 1、仪器结构 DSC单芯多功能水流测井仪分井下仪器和地面系统两部分。 地面系统为便携式数控生产测井地面系统。 井下仪器由中子氧活化测井仪、中子寿命测井仪、自然伽玛测井仪、