井間釓示蹤中子伽馬能譜可動水飽和度監測方法
2024-03-28 05:06:05
專利名稱：井間釓示蹤中子伽馬能譜可動水飽和度監測方法
技術領域：
本發明屬注水開發油田釓示蹤井間監測技術，涉及核技術在油藏工程中的應用，包括水溶性釓示蹤劑的選擇、注入量的計算、注水井中子伽馬測井和注水剖面檢測、生產井中子伽馬測井及示蹤劑井口和井下聯合監測，經注採剖面對比和綜合解釋求取井間可動水飽和度分布。
背景技術：
現有的用於井間監測的核示蹤方法，採用氚化物做示蹤劑。氚是半衰期很長的放射性核素，它的使用受到環保要求和施工安全的限制。而釓是非放射性物質，對環境和人員無損。若在井間監測中使用含釓示蹤劑則可實現安全施工，並能用中子測井方法，準確測定攜帶著釓的水在注水井中的各個注入層位和生產井中對應的產出層位，從而帶來可觀的經濟和環境效益。
發明內容
本發明的核心技術是在並間監測中用釓代替氚做示蹤劑，將井口採樣單一檢測擴展為井下測井為主和井口採樣為副的綜合檢測，將監測目標從測定地層含水飽和度改變為測定地層可動水飽和度，為估算剩餘油飽和度和預測三次採油潛力提供依據。與現有的井間示蹤方法相比，在厚層細分、薄層評價和用一種示蹤劑實現多層檢測等方面具有優勢。具體內容包括1、用含釓水溶性示蹤劑(包括釓的氯化物、絡合物等)代替氚水做示蹤劑。
2、用可動水體積代替含水體積通過下列公式計算釓的用量Q＝A×Vwm×MDQ(1)式中Q為示蹤元素釓的用量；MDQ為最低可檢出量，mg/L；A為刻度校正係數，決定於Q和MDQ的單位、示蹤劑的滯留和外流損失量；Vwm為注採井組控制的最大可動水體積，m3，Vwm＝πr2hSwm＝πr2h[1-(Swi+Soi)] (2)式中r為井距，m；h為儲層平均有效厚度，m；為平均孔隙度，小數；Swm為可動水最高飽和度；Swi為束縛水飽和度；Soi為殘餘油飽和度。
3、在注水井中用中子伽馬能譜測井測量釓示蹤注水剖面。
4、在採油井中用中子伽馬能譜測井測產層剖面，分小層算出釓示蹤劑產出量和釓示蹤可動水孔隙度。
5、對注水井、生產井中子伽馬釓示蹤剖面做井間對比，分小層確定注採對應關係。
6、對注水井和採油井釓示蹤中子伽馬測井剖面及井間監測數據綜合處理，分小層確定水驅方向、速度及井間可動水飽和度分布。
技術優點①能測出釓示蹤中子伽馬能譜連續測井剖面，求出分層注入量、可動水飽和度和水淹等級；②便於注水井和採油井間動態多井地層對比；③示蹤劑釓為稀土元素，我國稀土礦物儲量佔世界第一，來源有保障；④示蹤劑無放射性、無毒，不汙染環境，不傷害施工人員。
2、確定示蹤劑的最低採出濃度計算得知，質量相同的釓熱中子俘獲截面是淡水的8456倍，而其光子產額是淡水的8456×3＝25368倍。大約0.0394毫克釓與1g水的光子產額相等。若可動水中釓的濃度為7.88mg/L，其光子產額則為淡水的1.2倍。可將此濃度定為釓的採出最底濃度。
3、計算示蹤劑的用量最低採出濃度確定後，即可計算示蹤劑的注入量，並用不同計算方法進行核對。
4、測示蹤劑注入剖面在注入示蹤劑之前，先在注水井測一次中子伽馬能譜，測得總計數率、骨架計數率和氫計數率等本底值。注入示蹤劑後，測注水剖面，除去本底值，確定小層吸水厚度和示蹤劑注入分配量。攜帶示蹤劑的段塞體積，由注入釓最高濃度和總用量確定。理論計算指出，釓最高濃度不應大於每立方米儲層410g，對孔隙度為30％的水層，注入水溶液釓的最大濃度為1.37Kg/m3。
5、對示蹤劑在井間的流向和採出量進行監測在示蹤劑未到達採油井之前，先在相關各井測基線，並在井口開始採樣檢測。發現微量示蹤劑後，將中子伽馬能譜測井儀置於井內適當深度進行檢測。當示蹤劑產出量有明顯增加時，將儀器下到目的層測示蹤劑產層剖面。扣除本底，對示蹤劑採出剖面做小層劃分和分析。
6、井間對比對井組內注水井和採油井，逐對進行示蹤劑注入和採出剖面井間對比，分小層搞清注採對應關係，進而明確井組內注入水的流向、流速和流量分配並求得井間可動水飽和度分布。
權利要求
1.本發明為「井間釓示蹤中子伽馬能譜可動水飽和度監測方法」，屬注水開發油田示蹤劑井間監測方法，其特徵為(1)用含釓水溶性示蹤劑(包括釓的氯化物、絡合物和其它水溶性化合物)做井間流動水示蹤劑，並在計算公式中用可動水體積代替含水體積估算釓的用量；(2)在注水井用中子伽馬能譜測井測量釓示蹤劑注水剖面；(3)在採油井實施井口和井內(環空)示蹤劑產出聯合監測，用中子伽馬能譜測井測量釓示蹤劑產出剖面；(4)對注水井和採油井的示蹤劑注水和產出剖面做井間對比和多井分析，細分小層注採關係，綜合井口和井下監測數據，分小層確定注入水流向、流速和可動水飽和度井間分布。
2.要求1中所指的「中子伽馬能譜測井」，其特徵為(1)採用同位素中子源或脈衝中子源；(2)採用閃爍探測器，測量俘獲伽馬能譜或積分計數率；(3)採用小直徑單/雙源距下井儀。
全文摘要
本發明為「井間釓示蹤中子伽馬能譜可動水飽和度監測方法」，其核心技術是在井間監測中用釓代替氚做示蹤劑，將井口取樣單一監測方法擴展為井下測井和井口取樣綜合監測方法，將監測目標從測定地層含水飽和度改變為測定地層可動水飽和度。在施工時先在注水井和採油井測量中子伽馬基線，在注水井注入釓示蹤劑，並測量中子伽馬釓示蹤注水剖面。此後，在相關採油井進行測井與井口取樣雙重監測，經綜合分析分小層求出可動水飽和度井間分布。此項發明可用於注水開發油田高含水期監測可動水飽和度分布和劃分水淹等級，進而估算剩餘油儲量和有利區塊。與現有的井間示蹤方法相比，在厚層細分、薄層評價和用一種示蹤劑實現多層監測等方面具有優勢。
文檔編號G01V15/00GK1479116SQ0314657
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月8日 優先權日2003年7月8日
發明者黃隆基, 姜文達 申請人:黃隆基, 姜文達