CN102094644A - Tnis过套管成像储层流体评价方法 - Google Patents

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张玉虎
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Abstract

公开了一种直接在套管内采集数据、准确评价低矿化度或低孔隙度的油井中地层参数、在低矿化度或低孔隙度的油井中记录数据量大、误差范围小、精度高的TNIS过套管成像储层流体评价方法，包括以下步骤：(1)通过高能中子发生器向地层发射快中子；(2)利用长源距探测器和短源距探测器同时采集从步骤(1)的快中子发射后产生的多个时间间隔的热中子数；(3)根据各个时间间隔的热中子数生成热中子时间衰减谱，将其转换成矩阵数据记录下来，进而把矩阵数据生成成像图；(4)通过成像图并根据油井影响因素与热中子衰减对应关系来去除井眼大小、水泥环、井壁内流体三种因素的影响，从而获得客观的地层参数；(5)地层参数输出到显示装置。

Description

TNIS过套管成像储层流体评价方法
技术领域
本发明属于石油探测技术领域，具体地涉及利用TNIS(ThermalNeutron Imaging System，热中子成像系统)评价石油储层(即地层)流体的方法。
背景技术
目前国内使用的饱和度测井方法一般是通过地层对中子的俘获放射出的伽玛射线进行记录分析来进行油井的饱和度解析。这类方法的缺陷如下：
1.在套管内不能对地层及内部流体进行成像分析，因此也不能直接在套管内得到相应的地层参数(孔隙度、饱和度、泥质含量等)；
2.在低矿化度(地层水矿化度≤1000ppm，1ppm是指1000000千克的溶液中含有1千克溶质，1000ppm是指1000000千克的溶液中含有1000千克溶质)的油井中不能准确地评价地层参数；
3.在低孔隙度(地层孔隙度≤10％)的油井中不能准确地评价地层参数；
4.在低矿化度或低孔隙度的油井中记录数据量少、误差范围大、精度低。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种直接在套管内采集数据、准确评价低矿化度或低孔隙度的油井中地层参数、在低矿化度或低孔隙度的油井中记录数据量大、误差范围小、精度高的TNIS过套管成像储层流体评价方法。
本发明的技术解决方案是：这种TNIS过套管成像储层流体评价方法，包括以下步骤：
(1)通过高能中子发生器向地层发射快中子；
(2)利用长源距探测器和短源距探测器同时采集从步骤(1)的快中子发射后一段时间内产生的多个时间间隔的热中子数；
(3)根据各个时间间隔的热中子数生成热中子时间衰减谱，将时间衰减谱转换成矩阵数据记录下来，进而把矩阵数据生成成像图；
(4)通过步骤(3)的成像图并根据油井影响因素与热中子衰减对应关系来去除井眼大小、水泥环、井壁内流体三种因素的影响，从而获得客观的地层参数；
(5)将步骤(4)的地层参数输出到显示装置。
由于热中子通过套管能够直接被探测到，所以就可以在套管内采集数据，而不是把探测装置直接深入油井，从而很好地保护了探测仪器；由于在低矿化度或低孔隙度的油井中热中子的计数率大大高于伽玛射线，所以本方法能够更加准确地评价低矿化度或低孔隙度的油井中地层参数，在低矿化度或低孔隙度的油井中记录数据量大、误差范围小、精度高。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
这种TNIS过套管成像储层流体评价方法(由于热中子能够穿过套管，所以该发明名称为TNIS过套管成像储层流体评价方法)，包括以下步骤：
(1)通过高能中子发生器向地层发射快中子；
(2)利用长源距探测器和短源距探测器同时采集从步骤(1)的快中子发射后一段时间内产生的多个时间间隔的热中子数；
(3)根据各个时间间隔的热中子数生成热中子时间衰减谱，将时间衰减谱转换成矩阵数据记录下来，进而把矩阵数据生成成像图；
(4)通过步骤(3)的成像图并根据油井影响因素与热中子衰减对应关系来去除井眼大小、水泥环、井筒内流体三种因素的影响，从而获得客观的地层参数；
(5)将步骤(4)的地层参数输出到显示装置。
优选地，所述快中子的能量是14兆电子伏特，经过一系列的非弹性碰撞(10-8-10-7秒)和弹性碰撞(10-6-10-3秒)，当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子处于热中子能量级，所述热中子的能量是0.025电子伏特左右，速度2.2×105厘米/秒，直到被地层俘获。
优选地，步骤(2)中的一段时间是从快中子发射后30微秒到1800微秒，分为120个时间间隔(时间道)，每个时间间隔是15微秒。其中油井影响因素与热中子衰减对应关系是公知的，现举例如下：
Figure BSA00000424191900031
优选地，步骤(3)还包括通过长源距探测器和短源距探测器的中子数的比值得到地层含氢指数。当含氢指数低时，即在低矿化度地层水条件下，分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度、划分水淹级别、求取储层孔隙度、计算储层内泥质含量及主要矿物含量等等。
本发明采用多元化成像处理模式，更加直观地对地层参数进行评价，克服了技术人员的主观失误。尤其是在水平井和天然井气井中，从成像资料能更加直观地看到地层的状态。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.TNIS过套管成像储层流体评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过高能中子发生器向地层发射快中子；
(2)利用长源距探测器和短源距探测器同时采集从步骤(1)的快中子发射后一段时间内产生的多个时间间隔的热中子数；
(3)根据各个时间间隔的热中子数生成热中子时间衰减谱，将时间衰减谱转换成矩阵数据记录下来，进而把矩阵数据生成成像图；
(4)通过步骤(3)的成像图并根据油井影响因素与热中子衰减对应关系来去除井眼大小、水泥环、井壁内流体三种因素的影响，从而获得客观的地层参数；
(5)将步骤(4)的地层参数输出到显示装置。
2.根据权利要求1所述的TNIS过套管成像储层流体评价方法，其特征在于，所述快中子的能量是14兆电子伏特，所述热中子的能量是0.025电子伏特。
3.根据权利要求2所述的TNIS过套管成像储层流体评价方法，其特征在于，步骤(2)中的一段时间是从快中子发射后30微秒到1800微秒，分为120个时间间隔，每个时间间隔是15微秒。
4.根据权利要求3所述的TNIS过套管成像储层流体评价方法，其特征在于，步骤(3)还包括通过长源距探测器和短源距探测器的中子数的比值得到地层含氢指数。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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