連續示蹤相關測井資料的應用分析

徐艷梅

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司 黑龍江 大慶 163000)

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連續示蹤相關測井資料的應用分析

徐艷梅

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司 黑龍江 大慶 163000)

隨著油田進入高含水和特高含水開發階段，小層間物性差異變大，注水管柱上的沾污、大孔道嚴重等影響，同位素載體示蹤法測井資料的準確性變差。針對用同位素載體示蹤法測井遇到的封隔器密封、封堵、套管漏失等問題，解釋結果不能定量地給出結論，通過連續示蹤相關測井利用液體示蹤劑無微球載體、粒徑遠小于地層孔隙、進層快、且可以定點釋放定點測量的優勢，測井原始曲線幅值明顯，可以定量反應封隔器是否密封、封堵層是否吸水等問題，為用戶提供更加全面、準確的測試資料，能夠滿足目前油田的測試需求。

示蹤測井；密封；封堵

0 引 言

目前，用于動態監測的注入剖面測井技術主要有放射性載體示蹤測井、脈沖氧活化測井、電磁流量測井等。放射性同位素示蹤法在油田應用比較廣泛，隨著油田三類油層開發的進展，單一的測井技術有一定的優勢，但在一定程度上也暴露了缺陷。隨著油田進入高含水和特高含水開發階段，小層間物性差異更大，注水管柱上的沾污、大孔道嚴重等影響，同位素載體示蹤法測井資料的準確性變差[1]。連續示蹤相關流量測井使用液體示蹤劑，液體示蹤劑適用于注水、注聚、和三元復合劑的籠統和分層注入井，在低中高注入井測量準確，不受大孔道、裂縫、沾污等因素的影響，能識別封隔器的工作狀態[2]，連續追蹤的原始曲線能夠真實看到井下吸液狀況，提高了解釋精度。

1 連續示蹤相關測井原理

連續示蹤相關測井儀主要由遙測-磁性定位器短接、示蹤劑釋放器短接 、探測器短接 、扶正器等部分組成。一次下井可獲取壓力、溫度、磁性定位、伽馬和流量五個參數。該技術用電機式釋放器向井內釋放具有一定聚合性的放射性示蹤劑 ,把測井儀迅速下放到需測量示蹤劑流速的深度位置，在示蹤劑流動過程中進行多次跟蹤測量，利用伽馬探測器探測同位素示蹤劑隨流體運動的速度來確定套管井和油套環形空間內流體的流量。連續示蹤相關測井原理如圖1所示。

圖1 連續示蹤相關測井原理

示蹤測井比較常用的資料解釋方法是峰值法，當油套空間的示蹤劑流經探測器時 , 探測器將記錄示蹤峰位置和時間，連續的上提和下放儀器，連續追蹤示蹤峰的運移過程，測得多個不同流動時間示蹤劑的移動距離。解釋時取同時上提或下放時同一個示蹤峰運移的兩個時間點T1、T2, 對應深度為H1、H2，根據公式計算V=H/T,計算出示蹤劑的流動速度，再根據水流截面積計算出流量Q=S×V[3，4]。

2 利用原始曲線驗證封隔器不密封案例

2.1 A井注入概況

A井為注水井，注入量為90 m3/d，兩級配注。射孔層位9個，第一層段有1個層，第二層段有8個層，部分層位射孔數據見表1。

表1 A井S2層部分射孔數據表

2.2 A井固體同位素吸水剖面原始資料分析

該水井注入量和壓力一直處于穩定，9月份進行的五參數測井，測試結果顯示第一級吸水72.6 m3，第二級吸水17.4 m3，也就是最后一個層S215+16層吸水17.4 m3。流量測試與同位素測試結果對應較好，無矛盾。解釋成果見表2。但是S215+16層位置正對水嘴，難以確定S215+16層是吸水還是沾污，于是又對該井進行連續示蹤相關測井。圖2為該井五參數組合測井資料解釋成果圖。圖3為用示蹤相關流量測井驗證后的解釋結果。

2.3 A井連續示蹤相關測井資料分析

圖4為示蹤劑通過偏Ⅱ之后的連續追蹤曲線，從原始曲線上看，液體示蹤劑在偏Ⅱ處分成兩段，峰1和峰2。

圖2 A井固體同位素解釋成果圖

圖3 A井驗證后解釋成果圖

峰1從第2級偏心配水器進入環套空間，且不斷上移，追蹤過程中發現峰1一直向上運動，且峰值逐漸降低，跨過第二級封隔器(884.5 m)后直接進入偏I控制的層位S210-211層。峰2緩慢向下，基本保持了原始的形狀和位置[3]。通過以上分析證明第二級封隔器不密封。

對向上移動的峰1進行相關法計算，在圖中選出峰1同時向下運移的兩個時間點，(888.8 m，268.3 s)，(883.6 m，457.3 s)，用于計算進入S210-211層的流量。

封隔器位置在884.5 m，S210-11層底界為882.8 m。

H1=888.8 m，TI=268.3 s，H2=883.6 m，T2=457.3 s

(1)

式中:v為水流流速；

H1、H2為深度；

TI、T2為時間。

(2)

式中：S為環套空間截面積；

R為套管內徑；

r為油管外徑。

Q=V×S=99.048×0.0079×24=18.78 m3/d

(3)

計算的流量結果18.78 m3/d與固體源解釋結果的第二級流量17.4 m3/d基本一致，說明第2層段S215+16層沒吸水，水量全部從封隔器進到S210-11層了，該結論與固體同位素剖面的測試結果存在偏差，于是對固體源的解釋結果進行了及時修改，S215+16層不吸水。修改后如圖3所示。

圖4 通過偏II的示蹤劑連續追蹤曲線

通過以上分析計算得出，第2層段S215+16層沒吸水，水量全部從封隔器進到S210-11層了，由此得出封隔器失效的結論。

3 利用原始曲線驗證封堵層案例

3.1 B井注入概況

B井為注聚井，現場核實注入量為148 m3/d，兩級配注。其中偏I注入量為60 m3/d，偏II注入量為88 m3/d。射孔層位8個，其中層位P14-P17為封堵層，部分層位射孔數據見表2。

表2 B井P1層射孔數據表

3.2 B井固體吸水剖面原始曲線分析

該注聚井注入量和壓力在測試前期一直穩定，本次測井的目的是了解各小層的吸液狀況，并驗證P14-P17封堵層是否封堵的狀況。通過釋放固體同位素，測得剖面曲線。圖5為測井原始曲線。

雖然方案上P14-P17顯示封堵，但從測井曲線可以看出，P14-P17層同位素有異常高幅度差，有吸水顯示，由于該層正對水嘴，為了驗證該處是不封還是沾污。前線班組又利用連續示蹤相關測井對該井進行重復驗證。

3.3 B井示蹤相關測井資料分析

由于該井有層位正對配水器，給解釋帶來了困難，前線班組利用液體示蹤劑能進入層段且消失快的特性，釋放液體示蹤劑后，快速追蹤液體示蹤劑的運行狀態，錄取剖面資料，圖6為第一次釋放液體示蹤劑所測得的追蹤曲線。從圖6可以看出P14-17層有明顯幅度差且迅速降低，證明P14-17層吸水。為了進一步確定事實，前線操作又釋放一次源，曲線如圖7。

從兩次示蹤相關測井的曲線上看，曲線形態完全一致。通過對比分析，在封堵層段P14-P17層段，有異常高幅度的液體示蹤劑在短時間內迅速變低。這是由于液體示蹤劑無微球載體，粒徑遠小于地層孔隙，很快進入地層。由此我們得出該井封堵層吸水、沒封住的結論。

4 結 論

1)通過以上兩口井的資料分析得出，連續示蹤相關測井原始資料，能夠判斷封隔器失效、封堵層段是否吸水等情況。

2)對于懷疑地層大孔道、同位素載體示蹤劑沾污嚴重、封隔器失效、套管外水泥環中竄漏的井選用連續示蹤相關流量測井方法，可以實現定量解釋。

3)通過對示蹤相關測井曲線分析，能夠發現、并驗證一些固體同位素測井吸水剖面解釋中不能確定的問題，比如沾污，通過與其他注入剖面測井方法相結合，發揮各自測量方法的優勢，彌補單一測試方法的局限性，各種測試方法的綜合應用，可獲得更加全面、準確的測試資料，解決目前注入剖面的測試難點。

圖5 B井測井曲線

圖6 第一次釋放液體示蹤劑追蹤曲線

圖7 第二次釋放液體示蹤劑追蹤曲線

[1] 關 松，邵玉琴，劉興斌，等．注入剖面示蹤測井示蹤劑釋放規律研究[J]．石油儀器，2009，23(2):45-47.

[2] 鄭 華，李 軍，劉興斌，等．大慶油田注入剖面測井技術研究進展[C]．2007年核技術工業應用分會學術年會暨理事會論文摘要集，北京：中國核協會，2007：48-53.

[3] 李曉霞．注入剖面連續示蹤相關測井技術的應用[J]．石油儀器，2012，26(3)：70-72.

[4] 李 磊，高 磊，閩 南．雙示蹤組合測井儀在海拉爾油田監測中的試驗應用[J]．石油管材與儀器，2015，1(2):69-72.

Analysis of the Application of Continuous Tracing Logging Data

XU Yanmei

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang163000,China)

As the field entered high water cut development stage, the accuracy of isotope carrier tracer logging data deteriorates due to the large difference of small interlayer, contamination of water injection column and serious big pore. For packer encountered by isotope tracer method, the log carrier seal closure, the results cannot get the quantitative conclusions refereeing to such problems as casing leakage, packer sealing, etc. Through continuous tracer associated with a liquid tracer logging without microsphere carrier, the particle size is much smaller than the pore, can get into the layer faster, and can release point advantage point measurement. The original logging curve amplitude obviously, and can be quantitatively react the issues such as whether the packer sealed, or whether water layer blocked. It can provide users with a more comprehensive and accurate test data to meet the current needs of the oilfield.

tracer log; seal; plugging

徐艷梅，女，1987年生，助理工程師，2010年畢業于東北石油大學電子信息工程專業，現主要從事繪解工作。E-mail：396314673@qq.com

TP274

A

2096-0077(2016)05-0073-04

2016-05-31 編輯：馬小芳)