碳氧比能譜測井及其應(yīng)用①

段迎利+袁偉

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進(jìn)而計(jì)算出儲層中的含油飽和度，進(jìn)行油田動態(tài)分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態(tài)分析

中圖分類號：P63118 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當(dāng)油田進(jìn)入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調(diào)整作業(yè)方案，需要對儲層性質(zhì)進(jìn)行重新認(rèn)識。為了解決以上問題，需要引進(jìn)更先進(jìn)的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎(chǔ)上，常用的剩余油飽和度測井技術(shù)有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區(qū)別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內(nèi)唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應(yīng)用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據(jù)的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發(fā)生器向地層發(fā)射能量為14MeV的快中子，當(dāng)這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發(fā)生非彈性散射反應(yīng)外，還要發(fā)生俘獲輻射反應(yīng)和活化反應(yīng)。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時(shí)它才存在，而在中子源停止發(fā)射后只能延續(xù)極短的時(shí)間，因此只要適當(dāng)?shù)牟捎门c中子脈沖同步的測量技術(shù)，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應(yīng)產(chǎn)生的伽馬射線區(qū)分開來[2]。中子轟擊地層時(shí)所誘發(fā)的伽馬射線的時(shí)間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進(jìn)行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質(zhì)含量等校正，同時(shí)產(chǎn)生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據(jù)不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實(shí)例應(yīng)用

圖2是L油田的一口生產(chǎn)井實(shí)際應(yīng)用圖，該井投產(chǎn)初期I、II、III、IV油組合采，產(chǎn)液160m3/d，產(chǎn)油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經(jīng)計(jì)算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經(jīng)產(chǎn)出剖面測試，結(jié)果獲得日產(chǎn)油12 m3/d，日產(chǎn)水178 m3/d，同初期相比，產(chǎn)水率上升，與解釋結(jié)果基本吻合。

4 結(jié)語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數(shù)測井[M].石油工業(yè)出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細(xì)斌.儲層性能監(jiān)測儀（RPM）及其應(yīng)用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進(jìn)而計(jì)算出儲層中的含油飽和度，進(jìn)行油田動態(tài)分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態(tài)分析

中圖分類號：P63118 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當(dāng)油田進(jìn)入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調(diào)整作業(yè)方案，需要對儲層性質(zhì)進(jìn)行重新認(rèn)識。為了解決以上問題，需要引進(jìn)更先進(jìn)的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎(chǔ)上，常用的剩余油飽和度測井技術(shù)有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區(qū)別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內(nèi)唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應(yīng)用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據(jù)的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發(fā)生器向地層發(fā)射能量為14MeV的快中子，當(dāng)這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發(fā)生非彈性散射反應(yīng)外，還要發(fā)生俘獲輻射反應(yīng)和活化反應(yīng)。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時(shí)它才存在，而在中子源停止發(fā)射后只能延續(xù)極短的時(shí)間，因此只要適當(dāng)?shù)牟捎门c中子脈沖同步的測量技術(shù)，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應(yīng)產(chǎn)生的伽馬射線區(qū)分開來[2]。中子轟擊地層時(shí)所誘發(fā)的伽馬射線的時(shí)間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進(jìn)行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質(zhì)含量等校正，同時(shí)產(chǎn)生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據(jù)不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實(shí)例應(yīng)用

圖2是L油田的一口生產(chǎn)井實(shí)際應(yīng)用圖，該井投產(chǎn)初期I、II、III、IV油組合采，產(chǎn)液160m3/d，產(chǎn)油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經(jīng)計(jì)算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經(jīng)產(chǎn)出剖面測試，結(jié)果獲得日產(chǎn)油12 m3/d，日產(chǎn)水178 m3/d，同初期相比，產(chǎn)水率上升，與解釋結(jié)果基本吻合。

4 結(jié)語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數(shù)測井[M].石油工業(yè)出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細(xì)斌.儲層性能監(jiān)測儀（RPM）及其應(yīng)用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint

摘 要：碳氧比能譜測井，又稱快中子非彈性散射伽馬能譜測井，能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，進(jìn)而計(jì)算出儲層中的含油飽和度，進(jìn)行油田動態(tài)分析。該文主要介紹碳氧比能譜測井在L油田的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：碳氧比能譜測井 含油飽和度 油田動態(tài)分析

中圖分類號：P63118 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0242-01

當(dāng)油田進(jìn)入中高含水期后，一方面迫切需要了解儲層目前剩余油分布，尋找潛力油層，調(diào)整作業(yè)方案，需要對儲層性質(zhì)進(jìn)行重新認(rèn)識。為了解決以上問題，需要引進(jìn)更先進(jìn)的測井儀器和資料解釋方法。在套管井中通常使用的飽和度測井方法大都建立在伽馬射線探測的基礎(chǔ)上，常用的剩余油飽和度測井技術(shù)有中子壽命測井（TDT）和碳氧比（C/O）能譜測井。中子壽命測井在天然氣井中效果較好，但受地層水礦化度的影響，低礦化度的地層，難區(qū)別油和水[1]。碳氧比能譜測井是目前國內(nèi)唯一不受地層水礦化度影響的測井方法，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。因此在各大油田中得到廣泛的應(yīng)用。

1 測量原理

碳氧比能譜測井是一種新型的脈沖中子能譜測井，它所依據(jù)的基本理論是快中子非彈性散射，所要測量的主要伽馬射線是非彈性散射伽馬射線。基本原理是利用利用脈沖中子發(fā)生器向地層發(fā)射能量為14MeV的快中子，當(dāng)這些高能快中子射入地層后，它除了與地層中元素的原子核發(fā)生非彈性散射反應(yīng)外，還要發(fā)生俘獲輻射反應(yīng)和活化反應(yīng)。非彈性散射伽馬射線基本上僅在高能中子源存在時(shí)它才存在，而在中子源停止發(fā)射后只能延續(xù)極短的時(shí)間，因此只要適當(dāng)?shù)牟捎门c中子脈沖同步的測量技術(shù)，就可以有效地把非彈性伽馬射與其它反應(yīng)產(chǎn)生的伽馬射線區(qū)分開來[2]。中子轟擊地層時(shí)所誘發(fā)的伽馬射線的時(shí)間序列如圖1所示：

2 解釋方法

資料處理主要對C/O曲線進(jìn)行井眼尺寸、井筒流體、孔隙度、礦物成分泥質(zhì)含量等校正，同時(shí)產(chǎn)生校正后的純油（C/O）max 和 純水（C/O）min，根據(jù)不同的解釋圖版求出含油飽和度[3]。

式中，（C/O）log值是測量值，它受裸眼井/套管井直徑（D）、持率（H）、孔隙度（φ）、礦物成分（L）等因素的影響。

3 實(shí)例應(yīng)用

圖2是L油田的一口生產(chǎn)井實(shí)際應(yīng)用圖，該井投產(chǎn)初期I、II、III、IV油組合采，產(chǎn)液160m3/d，產(chǎn)油20m3/d。解釋成果圖中第1道為深度和射孔井段，第2道為GR、RPM-PNC模式測量的SGFC、CCL（CCLpnc）和RPM-CO模式測量的CCL（CCLco），第3道為深、淺電阻率曲線，第4道為擬合后的短源距C/O與Si/Ca曲線，第5道為飽和度曲線（SW為原始含水飽和度、SW_co為本次測井含水飽和度），第6道為巖性剖面。從圖2中可以看到該段儲層砂巖段C/O值較低，泥巖段C/O值相對較高，經(jīng)計(jì)算該段目前含水飽和度為72.6%，與原始含水飽和度相比升高13.2%。經(jīng)產(chǎn)出剖面測試，結(jié)果獲得日產(chǎn)油12 m3/d，日產(chǎn)水178 m3/d，同初期相比，產(chǎn)水率上升，與解釋結(jié)果基本吻合。

4 結(jié)語

碳氧比能譜測井能穿透套管、水泥環(huán)等介質(zhì)而直接探測地層中的元素，不受地層水礦化度的影響，在注入水和地層水礦化度存在較大差異的情況下，該方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高孔隙度地層測試中效果更好，克服了目前電法測井不能評價(jià)套管井中地層含油性的困難，又彌補(bǔ)了中子壽命測井不能用于低地層水礦化度區(qū)域的不足。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭海敏，戴家才.套管井地層參數(shù)測井[M].石油工業(yè)出版社，2007.

[2] 黃隆基.核測井原理[M].石油大學(xué)出版社，2000.

[3] 黃志潔，邱細(xì)斌.儲層性能監(jiān)測儀（RPM）及其應(yīng)用[J].石油儀器，2004，18（2）：43～46.endprint