影響注入剖面同位素示蹤測井精確度的原因分析及改進辦法

摘 要：在油田動態監測中，注入剖面同位素示蹤法測井應用十分廣泛，在連續測量及細分層方面有著舉足輕重的地位。由于該方法在測試過程中受到諸多因素的影響，導致了測井質量難以得到保證。如何提高同位素測井精確度是亟待解決的問題。本文主要對影響同位素示蹤測井精確度的原因進行了分析，并提出了改進方法。

關鍵詞：注入剖面；同位素；測井；因素

影響因素分析

影響注入剖面同位素示蹤測井精確度的因素錯綜復雜，其中包括示蹤劑特性、井下狀況、施工工藝、同位素污染、施工方式等諸多因素，下面總結了幾方面常見的影響因素。

（1）沾污的影響

沾污是示蹤法普遍存在的問題，70%以上的井存在不同程度的污染，造成同位素曲線上產生一些與注水量無關的假異常，因此測井資料并不完全直接反映分層注水量。從沾污形成的機理上劃分，沾污可分為吸附沾污和沉淀沾污兩大類型。

（2）施工方式

同位素的釋放深度

同位素釋放深度必須根據同位素的注水量的大小來進行。當注水量不大的情況下，同位素釋放的深度偏大，一定會在所需層位上方形成人為管柱沾污；假如釋放同位素的深度過淺，同位素源就會沉積在井底，因為來不及均勻分布在注入水中。

（3）施工工藝

在同位素吸水剖面測井過程中，傳統的防噴密封裝置由于頂端防噴盒密封性不夠存在難以避免的井口溢流，而當注水井本身的注水量很低時，排除溢流量后實際注入量更小，嚴重影響測井結果的準確性。

（4）示蹤劑特性的影響

目前應用較為廣泛的是同位素131Ba-GPT微球，該同位素微球比重在1.01～1.06g/mL之間，半衰期為11.7天。應用現場實驗，簡單分析在固相載體強度相同的情況下，衰變期的長短及載體用量多少對測井結果的影響。

同位素衰變期過短，載體用量少。朝90-28井，日注水30m3/d；測試壓力8.9MPa；核素強度為3.7MBq；載體用量為8mL；有效厚度4.2m；替注量2m3；替注時間1.6h；測量井段70m。同位素從出廠到使用當天共8天，還不到一個半衰期。

從該井的基礎數據和曲線形態發現：載體用量較少，同位素示蹤曲線在工具沾污處異常面積幅度特別大，且異常面積即將要消失的端部特別尖；而正對地層的吸水層位處異常面積與之相比，不僅曲線幅度小而且曲線末端比較圓滑。

分析：同位素衰變期過短，其放射性強度較大，導致工具處沾污幅度特別大，且末端較尖銳；工具沾污幅度過大掩蓋了地層的真是吸水狀況，由于工具處沾污幅度較大，所以跟工具比較靠近的小層的吸水狀況容易被淹沒，從而降低測井資料的精度；由于載體用量較少，導致同位素微球在測量井段不夠分配，特別是井段較長且小薄層多的井，真是吸水情況可能被掩蓋。

改進意見

1沾污的影響

1.1 洗井

由于吸附玷污主要是由于井下管柱的污垢和銹蝕造成的。而洗井能夠在很大程度上減少或消除污垢。那么，在測井前進行洗井，則可減少甚至消除污垢產生的同位素玷污。

1.2 “冷球”技術

在同位素測井工藝中，技術人員設計出了這樣一個方法：通過注入進行控制。由于井下管柱的污垢和銹蝕對Ba131-GTP微球的吸附能力有一定的限制，假設先釋放了無放射性的“冷球”，污垢和銹蝕吸附了這種微球，就降低了其對同位素的吸附能力。

1.3 歸位校正法

在資料解釋中根據實際情況，如水流方向及污染類型，采取歸位法可以將污染分散給各個吸水層，以解決沾污的問題從而能夠更準確地反映地層實際吸水情況。

2 施工方式

2.1 合理選擇釋放同位素的深度

同位素釋放深度必須根據同位素的注水量大小來進行，注入量大于或100方/天時，釋放的深度在射孔層以上200m左右；反之，釋放的深度應該在射孔層以上100m左右。

2.2 根據實際情況，選擇分配時間

對于管壁臟、同位素污染嚴重的井，延長同位素分配時間，最大限度地降低污染，直到在吸水層上同位素有明顯的異常顯示；對于非均質性強，有存在大孔道的注水井進行測量時，應從同位素到達目的層后，連續跟蹤測量多條同位素曲線，以便得到各類吸水層不同時間的吸水狀況。

3 施工工藝

傳統的防噴密封裝置存在難以避免的井口溢流，為了更加準確的測量注入井吸水狀況，獲得優質的測井資料，減少測量過程的溢流量采用了新型的注脂式密封防噴裝置。

結論及建議

通過對影響核示蹤同位素法測井精確度原因進行分析，我們找出了一些問題的解決辦法，但不能完全地滿足需要；建議從根本上解決同位素污染類型（特別是組合污染）識別及其污染量準確計算問題；按規程選擇合理的核素釋放距離和分配時間之外，我們還可根據現場實際因素和經驗找到更為行之有效的方法；注脂密封防噴裝置的應用不僅解決了防噴管溢流大的問題，而且使測試結果更加準確。但是不可避免的是在收放電纜的時候會攜帶密封脂，對井場環境造成一定的污染；建議盡量不要使用剛出廠的同位素；當同位素的衰變時間過長，超過第三個半衰期，使用時不僅要考慮核素強度，還要考慮載體用量，即使資料達不到幅度，也能反映各個層段的相對吸水量；對于外圍朝陽溝的低滲低注井，選用第三個半衰期的同位素微球測試效果最佳。

參考文獻

[1]王春利，張予生，繆定云，等.返注井段同位素示蹤注水剖面的分析研究.測井技術，2002，26（6）：510～513.

[2]郭海敏.生產測井導論[M].北京：石油工業出版社，2003.

[3]姜文達.放射性同位素示蹤注水剖面測井.北京：石油工業出版社，1997.

[3]張金新.同位素示蹤能譜注水剖面測井方法實驗研究[R].天津：大港油田測井公司，1995.