CN1154855C - 同位素吸水剖面测井方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于放射性测井技术领域，特别是一种同位素吸水剖面测井方法，能够测到同位素刚进高吸水层时的曲线最高峰值。仅用简单的计算方法，即可准确计算出吸水剖面。消除了因大孔道使下井仪测不到同位素高幅度层位或粘污所带来的影响。使同位素吸水剖面测井曲线的准确性和精度大大提高。其施工工艺简单易于操作，特别适于现场推广应用。

Description

同位素吸水剖面测井方法

技术领域：

本发明属于放射性测井技术领域，特别是一种同位素吸水剖面测井方法。

背景技术：

目前的同位素吸水剖面测井施工工艺：先测一条自然伽马曲线---即同位素稳态曲线的基线。然后把下井仪提到射孔段以上，释放同位素，通过注水将同位素颗粒载入地层，当在井内没有活动的同位素、各吸水层上的同位素曲线幅度基本稳定，测两条同位素稳态曲线，互相校验，确保一致，稳态同位素曲线是在井筒内或层内没有游动的同位素颗粒的条件下测到的。曲线解释是：将一条同位素稳态曲线与自然伽马曲线叠合，形成的叠合曲线的幅度差的面积即为该层的吸水剖面面积。同一口井各吸水层的吸水剖面面积之比为该井的相对吸水剖面。但对于大孔道井或粘污井绝大部分同位素已进入高吸水层深处，使得下井仪测不到或测到的曲线偏低。同时，吸水层所对应的套管或油管存在同位素粘污，也使吸水层边界不易判别，无法准确计算吸水面积。

技术方案：

本发明的目的在于提供一种同位素吸水剖面测井方法，能够测到同位素刚进高吸水层时的曲线最高峰值，仅用简单的计算方法，即可准确计算出吸水剖面，消除因大孔道使同位素曲线测不到或粘污所带来的影响。

本发明的目的是这样实现的，为了准确测到大孔道井或粘污井中高吸水层同位素曲线的最高幅度，采用下面两种方法：

第一种方法，施工工艺如下：

1、按常规测量自然伽马曲线；

2、注水井按正常日注量注水，下井仪在射孔段的上方，输入测井曲线图头数据，释放同位素；

3、第一次下测：用测井仪快速追赶同位素，在到达射孔段前追过同位素并停测，当首批同位素到达测井仪时，开始时间驱动测井；

4、第二次下测：当幅度最大或颗粒最集中、面积最大的大块同位素通过下井仪时，停止时间驱动测井，开始下测，下井仪跟踪在大块同位素的尾部，并一直保持到井底；

5、第一次上测：下测到井底后，立刻快速上测，从此次开始所有曲线都采取匀速测量，测到射孔段以上，并将第一次上测曲线与第二次下测曲线比较，找到渗透层上曲线幅度有明显降低、可能是“高吸水层”的层段；

6、对“高吸水层”，要反复上测、下测，再用同样速度从井底上测到射孔段以上，测量多条完整的动态曲线；

7、最后按常规方法测出二条完整稳态曲线；

8、测井曲线的解释，用下面解释方法计算相对吸水剖面：

A、选择幅度最高、分层清晰的正常测速上测动态同位素曲线和另一条其后测到的同位素曲线，首先是将这两条同位素曲线基值最低点先叠合，对只存在一个高吸水层井，又没有测到此层的同位素最高幅度，可截取并使用步骤6中分层测试到的此层上测同位素曲线；

B、判别并计算粘污面积，真正进入渗透层内的同位素曲线幅度边界非常陡峭，同位素曲线上的吸水层幅度上、下峰值顶点与对应的射孔层上、下边界点为直线，吸水层上直线以外的面积为粘污面积，在目的段内非射孔层上或非渗透层上的同位素幅度为粘污面积；

C、对步骤A中的叠合后的动态同位素曲线差值面积用步骤B中方法进行判别并计算粘污面积，再校正去除粘污面积，即得“动态校正面积”，方法是：在射孔段内把粘污层或吸水层上的粘污面积按下游各层的吸水比例关系折算到各层上；

D、高、低吸水层或粘污层的划分，方法是：用自然伽马曲线对动态曲线校深后，将几条上测动态同位素曲线叠合在一张图上，同一吸水层上幅度降低变化量最大的渗透层为高吸水层，选择吸水层上幅度最高、分层清晰的那条上测曲线---Q_n，将这条曲线Q_n减去其后相邻的上测动态同位素曲线Q_n+1，即Q_n-Q_n+1＝S，S为某一层吸水剖面，则S＞0为高吸水层，S＜0为低吸水层或“粘污层”，在A中选择的首条上测动态同位素曲线如果没有测到高吸水层的同位素最高幅度，可用分层测试到的动态同位素曲线求几个高吸水层间吸水面积的比例关系，计算方法如下：

n＝高吸水层动态校正面积/次高吸水层动态校正面积；

E、用“动态校正面积”的最后结果计算各层相对吸水剖面，一口井内各层吸水面积与总吸水面积之比，就是此井的相对吸水剖面。

第二种方法的施工工艺与第一种方法中步骤1～7相同，测井曲线的解释，用下面解释方法计算相对吸水剖面：

(i)、在第一种方法中的步骤6中选择一条分层清晰的按正常测速上测的动态同位素曲线，先确定各层基线，做基线原则：各吸水层同位素曲线最低点连线，计算各层面积；

(ii)、判别并处理粘污面积，真正进入渗透层内的同位素曲线幅度边界非常陡峭，同位素曲线上的吸水层幅度上、下峰值顶点与对应的射孔层上、下边界点为直线，吸水层上直线以外的面积为粘污面积，在目的段内的非射孔层上或非渗透层上的同位素幅度为粘污面积，把计算出的粘污面积按下游各层的吸水比例关系折算到各层上；

(iii)、高、低吸水层或粘污层的划分，方法是：用自然伽马曲线对动态曲线校深后，将几条上测动态同位素曲线叠合在一张图上，同一吸水层上幅度降低变化量最大的渗透层为高吸水层，选择吸水层上幅度最高、分层清晰的那条上测曲线---Q_n，将这条曲线Q_n减去其后相邻的上测动态曲线Q_n+1，即Q_n-Q_n+1＝S，S为某一层吸水剖面，则S＞0为高吸水层，S＜0为低吸水层或“粘污层”，用(ii)中祛除粘污面积后得到的净吸水面积为各层校正面积，求高吸水层吸水面积的比例关系：

n＝高吸水层校正面积/次高吸水层校正面积

n—取分层测试到的动态同位素曲线再用步骤(i)、(ii)的方法求几个高吸水层间吸水面积的比例关系，

在步骤(i)中选用的这条同位素动态曲线中如果没有测到高吸水层同位素的最高幅度，这就需要计算出该井高吸水层的同位素曲线的最高幅度面积S_高，计算方法如下：

S_高＝n*次高吸水层面积；

(iv)、用步骤(i)、(ii)、(iii)的最终结果计算各层相对吸水剖面。

本发明通过采用该同位素吸水剖面测井方法，使同位素吸水剖面测井曲线的准确性和精度大大提高，尤其是存在高吸水层和“粘污层”的井，通过对粘污层的判定、划分及计算，消除了它们所造成的影响，其施工工艺简单，易于操作，特别适于现场推广应用。

附图说明：

图1是用目前测井方法测得的“吸水剖面测井成果图”。

图2为动态测井曲线合成图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明进一步说明。

对待分层注水井和笼统注水井测井方法基本一致，其方法如下：

a、按常规测量自然伽马曲线；

b、注水井按正常日注量注水，下井仪在射孔段的上方，输入测井曲线图头数据，释放同位素；

c、第一次下测：用测井仪快速追赶同位素，在同位素到达射孔段前追过同位素并停测，当首批同位素到达下井仪时，开始时间驱动测井；

d、第二次下测：当幅度最大或颗粒最集中、面积最大的大块同位素通过下井仪时，停止时间驱动测井，开始深度驱动下测，下井仪跟踪在大块同位素的尾部，并一直保持到井底；

e、第一次上测：下测到井底后，立刻快速上测，从此次开始所有同位素曲线都采取匀速测量，测到射孔段以上，并将第一次上测曲线与第二次下测曲线比较，找到渗透层上曲线幅度有明显降低，可能是“高吸水层”；

f、对几个“高吸水层”要反复上测、下测，再用同样测速从井底上测到射孔段以上，测量多条完整的动态曲线；

g、最后按常规方法测出二条完整稳态曲线；

测井曲线解释

图2是光油管井，并按上述测井方法测得的动态曲线，对曲线解释如下：(1)、井身结构：测量井段1679-1836米，射孔井段1724-1820米。喇叭口在射孔段底部，同位素是从井底向上部目的层中推进。(2)、吸水层的判别：选择动态同位素曲线的方法是某一层位降低最快、幅度最高、分层最清晰的一条-Q_n，将这条曲线Q_n减去其后相邻的上测动态曲线Q_n+1，即Q_n-Q_n+1＝S(S为某一层吸水剖面)，S＞0为高吸水层，S＜0为低吸水层或“粘污层”；Q1(虚线)、Q2(实线)分别是第一条、第二条上测动态同位素曲线，Q3是第一条稳态同位素曲线。经判断：取Qn＝Q1，Qn+1＝Q2，26层下部Dq段为高吸水层，27层和28层为高吸水层，因S＞0。(3)、粘污层的判别和处理：24层和HB粘污层、26层BC段，这三个层都因是S＝(Q1-Q2)＜0，故其为低吸水层和“粘污层”，经判断HB层是套管粘污，它们都是由于下游有吸水层造成的，所以要把这个粘污幅度面积按下游各层的吸水关系折算到各层上。其粘污特征如下：真正进入层内的同位素曲线幅度边界非常平直陡峭，同位素曲线峰值顶点与此层曲线峰底部边界点为一条直线，如26层下面CD段图形中的虚线DN以上就是粘污面积，同样把此粘污面积折算到下游吸水面积上。

(4)、计算相对吸水剖面有如下两种计算方法：

自然伽马曲线只做为同位素曲线校准深度使用

第一种方法：用两条动态同位素曲线的差值(Q_n-Q_n+1)求各吸水层相对吸水剖面，这种方法定义为差值法，即B类方法。如图2，取两条上测动态同位素曲线Q1、Q2进行叠合(深度对齐后几条曲线幅度最低点重合，既为叠合)，用这两条动态同位素曲线在吸水层上的差值面积经校正得到“动态差值面积”，再经过(3)中方法进行粘污层处理，得到各吸水层净差值面积----动态校正面积，其各单层面积与总面积之比(百分比)既为相对吸水剖面。计算过程如下：①、动态差值面积，就是(Q1-Q2)的结果(阴影部分面积)。②、动态校正面积，把粘污层按下游吸水比例关系折算到下游各吸水层上，得到各吸水层净差值(Q1-Q2)面积(即真正进入地层深入的同位素)，③、用②的结果直接计算整个井的动态相对吸水剖面(％)，最终结果见“B相对吸水剖面”。

第二种方法：用一条动态同位素曲线求相对吸水剖面。就是选取一条分层清晰的动态同位素曲线，先确定各层基线，再求各层吸水面积，最后求相对吸水剖面，这种方法定义为A种方法。如图2，解释步骤如下：i、选用同位素曲线Q2(实线)，做各层基线-----直线AB、CD、DF，做基线原则：各吸水层同位素曲线最低点连线。II、用(2)、(3)方法判别粘污层并计算粘污面积，24层下面的HB段粘污层，26层下面CD段图形中的虚线DN以上也是粘污面积，把这两个粘污层面积折算到下游吸水面积上。III、用(2)方法判断高吸水层并求各层吸水面积，Q2(实线)动态同位素曲线中26层的Dq段、27、28层都高吸水层。27层与26层Dq段的分界线为中点E作垂线Eq。27层Q2曲线与直线qF围成的面积为11.3，28层面积S₂₈＝11.3*n＝26.0其中n＝ 高吸水层净差值面积/ 次高吸水层 净差值面积＝2.3，26层Dq段面积S_Dq＝20.6；低吸水层面积：S₂₄＝8.2，S_BC＝16.4。IV、用III的结果计算整个井的相对吸水剖面(％)，结果见图2“A相对吸水剖面”。

两种计算方法的意义：第一种差值法(即B类方法)是在相等的时间间隔内各吸水层吸水剖面的变化量。第二种是用A类方法求相对吸水剖面，它与原测井方法和解释方法有着本质上的区别，它的基线不在是自然伽马曲线，它消除了油、套管上的各种粘污，高吸水层得到恢复。对绝大多数注水井都能应用“差值法”求相对吸水剖面，对极少数粘污严重层位复杂的井才用“A类方法”。

图1是用现在工艺测得的同一口井的稳态曲线《兴230吸水剖面成果图》，它几乎没有测到28层高吸水层，没作解释，而图1用B种算法计算28层相对吸水量占总吸水量的34.6％。上述两种计算方法(A、B)单层(26下层)最大误差是8.3％，说明上述解释方法是正确的，它比现在测井方法精度大大提高。

Claims (2)

1、一种同位素吸水剖面测井方法，其特征在于：

施工工艺如下：

①、按常规方法测量一条自然伽马曲线；

②、注水井按正常日注量注水，下井仪在射孔段的上方，输入测井曲线图头数据，释放同位素；

③、第一次下测：用下井仪快速追赶同位素颗粒，在到达射孔段前追过，并停测，当首批同位素到达下井仪时，开始时间驱动测井；

④、第二次下测：当幅度最大或颗粒最集中、面积最大的大块同位素通过下井仪时，停止时间驱动测井，开始深度驱动下测，下井仪跟踪在大块同位素颗粒的尾部，并一直保持到井底；

⑤、第一次上测：下测到井底后，立刻提高测速快速上测，从此次开始所有同位素曲线都采取匀速测量，测到射孔段以上，并将第一次上测同位素曲线与第二次下测同位素曲线叠合比较，找到其曲线幅度降低最快的层位，可能是“高吸水”渗透层；

⑥、对照已测出的同位素曲线，用原测速对几个“高吸水层”，要反复上测、下测，对相距较远的几个高吸水层采取分层测试，测到各层最高幅度后，再按正常测速从井底上测到射孔段以上，测量多条完整的动态同位素曲线；

⑦、最后按常规方法测出二条完整并重合稳态同位素曲线；

⑧、对上述测井曲线的解释用下面计算吸水面积的方法计算相对吸水剖面：

A、选择幅度最高、分层清晰的正常测速上测动态同位素曲线和另一条其后测到的同位素曲线，首先是将这两条同位素曲线基值最低点先叠合，对只存在一个高吸水层井，又没有测到此层的同位素最高幅度，可截取并使用步骤⑥中分层测试到的此层上测同位素曲线；

B、判别并计算粘污面积，真正进入渗透层内的同位素曲线幅度边界非常陡峭，同位素曲线上的吸水层幅度上、下峰值顶点与对应的射孔层上、下边界点为直线，吸水层上直线以外的面积为粘污面积，在目的段内非射孔层上或非渗透层上的同位素幅度为粘污面积；

C、对步骤A中的叠合后的动态同位素曲线差值面积用步骤B中方法进行判别并计算粘污面积，再校正去除粘污面积，即得“动态校正面积”，方法是：在射孔段内把粘污层或吸水层上的粘污面积按下游各层的吸水比例关系折算到各层上；

D、高、低吸水层或粘污层的划分，方法是：用自然伽马曲线对动态曲线校深后，将几条上测动态同位素曲线叠合在一张图上，同一吸水层上幅度降低变化量最大的渗透层为高吸水层，选择吸水层上幅度最高、分层清晰的那条上测曲线---Q_n，将这条曲线Q_n减去其后相邻的上测动态同位素曲线Q_n+1，即Q_n-Q_n+1＝S，S为某一层吸水剖面，则S＞0为高吸水层，S＜0为低吸水层或“粘污层”，在步骤A中选择的首条上测动态同位素曲线如果没有测到高吸水层的同位素最高幅度，可用分层测试到的动态同位素曲线求几个高吸水层间吸水面积的比例关系，计算方法如下：

n＝高吸水层动态校正面积/次高吸水层动态校正面积；

E、用“动态校正面积”的最后结果计算各层相对吸水剖面，一口井内各层吸水面积与总吸水面积之比，就是此井的相对吸水剖面。

2、一种同位素吸水剖面测井方法，其特征在于：

施工工艺如下：

a、常规方法测量一条自然伽马曲线；

b、注水井按正常日注量注水，下井仪在射孔段的上方，输入测井曲线图头数据，释放同位素；

c、第一次下测：用下井仪快速追赶同位素颗粒，在到达射孔段前追过，并停测，当首批同位素到达下井仪时，开始时间驱动测井；

d、第二次下测：当幅度最大或颗粒最集中、面积最大的大块同位素通过下井仪时，停止时间驱动测井，开始下测，下井仪跟踪在大块同位素颗粒的尾部，并一直保持到井底；

e、第一次上测：下测到井底后，立刻提高测速快速上测，从此次开始所有同位素曲线都采取匀速测量，测到射孔段以上，并将第一次上测同位素曲线与第二次下测同位素曲线叠合比较，找到其曲线幅度降低最快的层位，可能是“高吸水”渗透层；

f、对照已测出的同位素曲线，用原测速对几个“高吸水层”，要反复上测、下测，对相距较远的高吸水层采取分层测试，测到各层最高幅度后，再按正常测速从井底上测到射孔段以上，测量多条完整的动态同位素曲线；

g、最后按常规方法测出二条完整稳态同位素曲线；

h、对上述测井曲线的计算、解释用下面方法计算相对吸水剖面：

(i)、在步骤f中选择一条分层清晰的按正常测速上测的动态同位素曲线，先确定各层基线，做基线原则：各吸水层同位素曲线最低点连线，计算各层面积；

(ii)、判别并处理粘污面积，真正进入渗透层内的同位素曲线幅度边界非常陡峭，同位素曲线上的吸水层幅度上、下峰值顶点与对应的射孔层上、下边界点为直线，吸水层上直线以外的面积为粘污面积，在目的段内的非射孔层上或非渗透层上的同位素幅度为粘污面积，把计算出的粘污面积按下游各层的吸水比例关系折算到各层上；

(iii)、高、低吸水层或粘污层的划分，方法是：用自然伽马曲线对动态曲线校深后，将几条上测动态同位素曲线叠合在一张图上，同一吸水层上幅度降低变化量最大的渗透层为高吸水层，选择吸水层上幅度最高、分层清晰的那条上测曲线---Q_n，将这条曲线Q_n减去其后相邻的上测动态曲线Q_n+1，即Q_n-Q_n+1＝S，S为某一层吸水剖面，则S＞0为高吸水层，S＜0为低吸水层或“粘污层”，用步骤(ii)中祛除粘污面积后得到的净吸水面积为各层校正面积，求高吸水层吸水面积的比例关系：

n＝高吸水层校正面积/次高吸水层校正面积

n—取分层测试到的动态同位素曲线再用步骤(i)、(ii)的方法求几个高吸水层间吸水面积的比例关系，

在步骤(i)中选用的这条同位素动态曲线中如果没有测到高吸水层同位素的最高幅度，这就需要计算出该井高吸水层的同位素曲线的最高幅度面积S_高，计算方法如下：

S_高＝n*次高吸水层面积；

(iv)、用步骤(i)、(ii)、(iii)的最终结果计算各层相对吸水剖面。

Images