注硼中子－γ飽和度測井方法

2023-12-11 17:33:47

專利名稱：注硼中子－γ飽和度測井方法
技術領域：
本發明涉及淡水孔隙性儲層油田注水開發高含水後期及特高含水期利用注硼中子-γ測井判斷儲層含水飽和度的一種方法。
目前在油田已經有小規模應用注硼中子壽命測井方法來判斷儲層含水飽和度，通過有效地封堵高出水層，油井見到了明顯的增油降水效果。但是，現有注硼中子壽命測並存在以下問題一是小直徑中子壽命測井儀器結構複雜，造價昂貴，維修困難，一套下井儀器一百多萬元；二是測井時要消耗價值幾萬元一支的中子管，其壽命僅為一百多小時，測井費用偏高，限制了該技術的廣泛應用。
本發明的目的在於避免上述技術中存在的不足之處，而提供一種測井費用低廉的注硼中子-γ儲層含水飽和度測井方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來達到該測井方法首先用Am-Be中子源的小直徑中子-γ測井儀器進行「測—注—測」測井；其中注是指注入硼溶液或釓溶液；然後將測出的數據及參數代入公式Sw＝[(Nγ2－Nγ1－ΔNγ)Hk]/[Φy(NγB/wk－Nγw)]可計算出儲層的含水飽和度Sw；之後用Sw判別式可判別儲層的水淹級別當Sw≥50％時，為特高含水的強出水層，用符號 表示；當Sw在50％～40％時，為高含水的高水淹層，用符號 表示；當Sw在40％～25％時，為油水同存的中水淹層，用符號 表示；當Sw在25％～10％時，為以油為主的低水淹層，用符號 表示；當Sw≤10％時，為未水淹或未進硼油層，用符號 表示。
本發明較之上述現有技術具有如下優點由於該方法使用的儀器為Am-Bc中子源的小直徑中子-γ測井儀器，結構簡單，成本低廉，不易損壞；況且Am-Be中子源半衰期為458年，一次購買可長期使用，因此用該方法進行測井，簡單容易操作，費用大大降低，有利於推廣該技術，回報率高。
附

圖1是本發明測井解釋成果示意圖。
下面結合附圖將對本發明作進一步的說明如圖1所示，該測井方法所使用的儀器為小直徑中子-γ測井儀器，其主要部件為γ測井儀、內腔填滿鎢鎳合金柱狀模塊的屏蔽體及Am-Be中子源。γ測井儀的直徑選擇在38～45mm，屏蔽體長度在20～40cm，中子源的源強為3～5居裡；為了減除本底幹擾，γ測井儀接收γ射線的閾值為4.20Mev。
測井前，被測生產井的日產液量、含水率、流壓及射孔層段的有效厚度、有效孔隙度Φy、滲透率、地層壓力等參數由客戶提供；層厚校正係數Hk可根據地層的有效厚度確定，當地層有效厚度大於1.0米時，Hk等於1，地層有效厚度小於1.0米時，Hk大於1，地層有效厚度為0.5米時，Hk等於1.5，地層有效厚度為0.8米時，Hk等於1.2；注入液被稀釋係數wk可根據地層參數和注液施工狀況確定的，高孔滲地層擠入時壓差小，wk接近於1，低孔滲地層擠入時壓差大，wk接近於2；NγB、Nγw是儀器分別在硼溶液及清水中測得的數值，其值的大小與硼溶液的濃度和儀器的源距、源強有關。
測井時，事先在採油樹上安裝防噴盒，在油管的未端裝有單流閥。此時，將小直徑中子-γ測井儀器從油管下到井底，並從最底部油層以下10米處提升儀器，測出第一條γ計數率曲線Nγ1。然後注硼溶液，此時分替、擠、滲三步進行，首先將配製好的硼溶液從油管中正向注入，同時打開套管閘門，使注入的硼溶液快速地將油管內及油套環形空間原有的井液替換掉，並使硼溶液在環形空間的液面高度比最淺油層至少高出400米以上；其次，關閉套管閘門，通過泵車繼續把硼溶液低速均勻地擠入地層，使硼溶液注入地層深度在40～50釐米處；最後，泵車停注，靜止45～90分鐘，使注入液充分滲透，待井筒與地層壓力恢復平衡後，按照上述方法測量第二條γ計數率曲線Nγ2。
對比注硼溶液前後測得的兩條計數率曲線Nγ1、Nγ2，發現在泥巖層Nγ2、Nγ1的計數率值有大致相同的幅度差ΔNγ，這是因為注硼溶液後井眼充滿硼溶液造成的；而產液層段的曲線幅度差則反映了水淹油層孔隙中可動水被注入的硼溶液取代後發生的變化。Nγ2、Nγ1分別為在射孔層段的Nγ2、Nγ1算術平均值；利用公式Sw＝[(Nγ2－Nγ1－ΔNγ)Hk]/[Φy(NγB/wk－Nγw)]就可以計算出地層的含水飽和度Sw值，然後利用Sw判別式就可以判斷油層的水淹級別當Sw≥50％時，為特高含水的強出水層，用符號 表示；當Sw在50％～40％時，為高含水的高水淹層，用符號 表示；當Sw在40％～25％時，為油水同存的中水淹層，用符號 表示；當Sw在25％～10％時，為以油為主的低水淹層，用符號 表示；當Sw≤10％時，為未水淹或未進硼油層，用符號 表示。
現結合附圖將三個射孔層的含水飽和度Sw的計算和水淹級別的判斷過程說明如下
中子-γ測井儀器的源距為55cm，Am-Be中子源的源強為4.5居裡，地面測得的NγB近似為20000計數/分、Nγw近似為2000計數/分。
實例1地層I，層厚為2.6m，由於Nγ2值在該層上下有較大的差別，所以該層細分上下兩段解釋地層I(上)有效厚度1.6m，Φy＝22％，Hk＝1，wk＝1.3，Nγ2＝3500，Nγ1＝2300，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝(3500－2300－180)/
＝1020/2944≈0.346其含水飽和度Sw為34.6％，其值位於40％～25％之間，屬於油水同存的中水淹層，用符號 表示；地層I(下)有效厚度1.0m，Φy＝22％，Hk＝1，wk＝1.3，Nγ2＝5000，Nγ1＝2300，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝(5000－2300－180)/
＝2520/2944≈0.855其含水飽和度Sw為85.5％，其值＞50％，屬於特高含水的強出水層，用符號 表示；實例2地層II，油層有效厚度僅為0.8m，作單層解釋，Φy＝20％，Hk＝1.2，wk＝1.4，Nγ2＝2400，Nγ1＝1780，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝[(2400－1780－180)×1.2]/
＝528/2458≈0.214其含水飽和度Sw為21.4％，其值位於25％～10％時，屬於以油為主的低水淹層，用符號 表示；實例3地層III，油層有效厚度為4.7m，根據曲線形態，分上中下三段解釋地層III(上)該層有效厚度1.8m，Φy＝25％，Hk＝1，wk＝1.2，Nγ2＝3300，Nγ1＝2500，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝(3300－2500－180)/
＝620/3666≈0.169其含水飽和度Sw為16.9％，其值位於25％～10％時，屬於以油為主的低水淹層，用符號 表示；地層III(中)該層有效厚度1.9m，Φy＝25％，Hk＝1，wk＝1.2，Nγ2＝5600，Nγ1＝2500，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝(5600－2500－180)/
＝2920/3666≈0.796其含水飽和度Sw為79.6％，其值＞50％，屬於特高含水的強出水層，用符號 表示；地層III(下)該層有效厚度1.0m，Φy＝25％，Hk＝1，wk＝1.2，Nγ2＝4800，Nγ1＝2500，ΔNγ＝180，代入公式後Sw＝(4800－2500－180)/
＝2120/3666≈0.578其含水飽和度Sw為57.8％，其值＞50％，屬於特高含水的強出水層，用符號 表示；另外可根據實際情況，上述的硼溶液可用釓溶液代替，效果相同。
權利要求
1.一種涉及淡水孔隙性儲層油田注水開發高含水後期及特高含水期判別儲層含水飽和度的注硼中子-γ飽和度測井方法，其特徵在於(1)用Am-Be中子源的小直徑中子-γ測井儀器進行「測—注—測」測井；其中注是指注入硼溶液；(2)將測出的數據及參數代入公式Sw＝[(Nγ2－Nγ1－ΔNγ)HK]/[Φy(NγB/wk－Nγw)]可計算出儲層的含水飽和度Sw；其中，Nγ1、Nγ2分別為在射孔層段的Nγ1、Nγ2算術平均值，ΔNγ為Nγ1、Nγ2在泥巖段的平均差值，Hk為層厚校正係數，Φy為儲層的有效孔隙度，NγB、Nγw為儀器在硼溶液中及水中分別測得的γ計數率值，wk為注入液被稀釋係數；(3)用Sw判別式可判別儲層的水淹級別當Sw≥50％時，為特高含水的強出水層，用符號 表示；當Sw在50％～40％時，為高含水的高水淹層，用符號 表示；當Sw在40％～25％時，為油水同存的中水淹層，用符號 表示；當Sw在25％～10％時，為以油為主的低水淹層，用符號 表示；當Sw≤10％時，為未水淹或未進硼油層，用符號 表示。
2.根據權利要求1所述的測井方法，其特徵在於硼溶液可用釓溶液代替。
全文摘要
本發明涉及淡水孔隙性儲層油田注水開發高含水後期及特高含水期判別儲層含水飽和度的注硼中子－γ飽和度測井方法。解決了測井費用高的問題。其特徵在於:用A
文檔編號G01V5/00GK1338641SQ01120949
公開日2002年3月6日 申請日期2001年6月20日 優先權日2001年6月20日
發明者姜文達, 殷國才 申請人:殷國才