同位素示踪测井讲义.ppt

地 球 物 理 测 井 资源与环境学院 桑 琴 2007年7月 第三章 核测井（同位素示踪测井） 放射性同位素示踪测井 一、放射性同位素的选择和一般施工方法 二、放射性同位素载体法测注水井的分层相对吸水量 三、检查管外串槽、封堵和压裂效果 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 一、放射性同位素的选择和一般施工方法 二、放射性同位素载体法测注水井的分层相对吸水量 三、检查管外串槽、封堵和压裂效果 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 用固相载体吸附放射性同位素的离子，与水配成活化悬浮液。在正常注水条件下，将活化悬浮液注入井中。在向地层中挤压悬浮液时，水和固相载体分离，水进入地层而活化载体滤积在地层表面，形成一活化层。在合理选用示踪剂和载体，并正确施工的条件下，地层的吸水量与放射性载体在地层表面的滤积量成正比。对足够厚的地层来说（忽略层厚影响），地层的吸水量近似地与活化层造成的曲线异常面积的增量成正比。 生产中常选用放射性同位素Zn65, Ag110 和I131做示踪元素，用粒径大于50微米的医用骨质活性碳做固相载体。放射性同位素均匀牢固地吸附在固相载体上，与水配制成活化悬浮液。 原理： 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 设活化载体均匀地滤积在射孔井段的地层表面上，且单位面积上附着的放射性同位素为q克，每克放射性同位素平均每秒钟发射a个伽马光子，那么ds面积元在井轴上位于地层中点的O点造成的伽马射线强度应为： 积分得： 令x=H/2r0和a=μr0,且用F(x,a)表示上式中的积分,则 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 设μr0=1，用f(t）表示上式中的被积函数，则f(t)与t的关系可用左下图表示: 如果用辛卜生数值积分法计算F (x，1)，所得数据画成曲线如图右所示:对于厚度H3d的地层F (x，a)为一常数；而当地层厚度减小时，这一因子将减小。特别是当地层厚度小于井径的一倍半时，F值将急剧下降。 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 设F(x,1)的最大值与F(x,1)的比值为a，则a被定义为地层厚度校正系数，它随厚度的变化规律如右图。 将 两边同时乘以a(x)，则有： 因F(x, a)·a(x)的积是常数，所以 式中k是常数。 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 上式说明，单位截面积的吸水量若与q成正比，那么它就和地层中点的伽马射线强度Jy与厚度校正系数的乘积成正比。又考虑到注水井的套管内径对同一口井是相等的，因而射开地层单位厚度的吸水量也与Jy a成正比。 设第i个地层的吸水量为Qi，则 总吸水量为 ： 相对吸水量为 ： 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 上式的近似公式为： 式中Si是吸水层i的异常面积增量， 即Jy1与Jy2叠合后包围的面积。 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 放射性同位素示踪测井 一、放射性同位素的选择和一般施工方法 二、放射性同位素载体法测注水井的分层相对吸水量 三、检查管外串槽、封堵和压裂效果 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 由于固井质量差，或固井后由于射孔及其它工程施工使水泥环破裂，可造成层间串通，即形成串槽。这对采油和注水均有不良影响，所以应及时测定并采取堵串措施。放射性示踪法是查串的有效方法之一。施工时先测一条自然伽马参考曲线。而后用Zn65或Ag110配成浓度为0.5-1毫居里/米3的活化液，并将其压入找串层段。再测一条示踪曲线，与先测得的参考线比较、则可查出示踪液的通道，找出串槽位置。 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井 在下列几种情况下需要二次注水泥进行封堵：（1）串槽；（2）油井中部分层段出水；(3)误射孔。若在水泥中加入少量放射性同位素做示踪剂，那么用示踪测井可以测知水泥是否挤入应封堵的部位。 地球物理测井—核测井 同位素示踪测井