高矿化度地层脉冲中子测井的应用效果(修改稿).docVIP

高矿化度地层脉冲中子测井的应用效果 宫振远 欧阳华 (江汉石油管理局测井研究所 邮编 434023 ) 摘要：PDK-100是由微处理器控制的脉冲中子俘获测井仪。在新疆塔里木油田的30多口开发井中，用PDK-100测井资料在定量求取剩余油饱和度、划分水淹层、监测油(气)水界面变化、找出产水层、识别低阻油层以及地层含有的特殊化学物质等方面具有独到的应用效果。主题词：中子寿命测井 高矿化度 剩余油饱和度 水淹 油水界面 应用 第一作者简介：宫振远 男，高级工程师，1948年生，1967年毕业于大庆石油学校，现在江汉测井技术研究所从事测井研究和管理工作。 引言 PDK-100脉冲中子测井仪的测量周期是固定的，为1000μs，中子发射持续时间为40～60μs。仪器在整个周期内都进行测量，每个周期划分为100个连续的测量门，每个门宽为10μs。在连续测量28个脉冲周期后，源停止发射4000μs。这段时间被分为连续的20个本底测量门，每个门宽为200μs。原始脉冲及衰减谱数据，以数字格式从井下仪传到地面。地面计算机系统接收这些数据，并经适时校正，对数据进行再处理。PDK-100脉冲中子仪记录有16条曲线，较重要的信息曲线有俘获截面、计数率比值、近计数率、远计数率、背景近(远)计数率、测量标准数据曲线(MSD)、自然伽马、套管接箍及诊断井眼的非弹性散 射和超热中子的衰变谱等辅助曲线。 脉冲中子测井的应用效果 塔里木油田自1989年投入开发以来，对油田开发的动态监测是相当重视的。在已投入开发的6个油田(轮南、东河、桑塔木、解放渠、塔中四和牙哈)都进行了储层参数动态监测。至目前已有30多口井进行了脉冲中子测井，取得了丰富而有价值的第一手资料，得到了地质家们的认可，有的建议被应用到生产实际，见到了效果。 1．判别水淹级别 脉冲中子测井的俘获截面曲线的特征与感应测井类似，它能在裸眼井和下套管的井中分辨油、气、水层。其前提条件是地层水的矿化度必须大于5×104mg／L。原油的俘获截面为18～22c．u．；地层水的俘获截面为22～120c．u．，变化范围很大，且地层水的俘获截面随含氯量的增加而急剧增大。因此，我们可利用脉冲中子测井的俘获截面曲线判别水淹及水淹级别。 在以岩心分析刻度完井资料和脉冲中子资料计算的饱和度基础上，结合试油资料对PDK-100脉冲中子资料进行预处理后，做俘获截面(FSIG)与计数率比值(R)交会图，从图1中可清楚地区分水淹层；然后，根据处理的剩余油饱和度大小和该油区残余油饱和度判别水淹级别。 图1 脉冲中子确定水淹层图版 2．含气层的区分 在含水层或含气层中，近计数率和远计数率的响应同中子测井响应一样，它们都是对地层含氯量的响应。如果采用不同横向比例记录2条曲线，并使它们在泥岩段重合，那么在砂岩或碳酸岩层段中2条曲线都会分开，且岩性越致密(或者说岩石的热中子寿命越长)这种差别越大。但在孔隙度和岩性均匀的同一储层中，含地层水的部分2曲线差异小，而含气部分2曲线差异最大，含油部分介于两者之间。因此恰当选择这2条曲线的横向比例尺，在一些情况下对探测气层是很有用的。另外，常规声波测井受气的影响时差增大，但脉冲中子测井的计数率比值受气的影响而减小，两者的差异可区分气层。图2显示的近计数率与远计数率、声波时差与计数率比值叠合差异正是含气的显示特征。图2中，GR1为套管井脉冲中子测井自然伽马曲线；R为脉冲中子测井近／远计数率比值曲线；NC、FC分别为脉冲中子测井的近、远计数率曲线。 图2 脉冲中子识别含气层范例 3．监测油(气)水界面变化 用脉冲中子测井监测油井剖面中的储集层在开采过程中油(气)水界面的移动是脉冲中子测井最重要的用途之一。图3展示的是一个典型例子。该井在TⅢ油组的完井测井资料中RILd清楚地显示油水界面为4 893.5m。1998年脉冲中子测井发现FSIG值在井段4 868.0～4880.0m为18c．u．（典型油层)，而在井段4880.0～4893.5m，FSIG值为27c．u．(已水淹)，且GR1在4877.0～4893.5m也出现“热点”，说明有水的运动。油水界面已上移到4 880.0m，上移了12.5m，为下一步开发方案提供了资料。 图3 ××井脉冲中子测井组合图 4．剩余饱和度评价 监测油井剖面中的储集层在采油(气)过程中含水饱和度的变化，及时了解井眼的纵向剩余油饱和度和横向剩余油饱和度的分布，是脉冲中子测井的最关键技术应用。为了满足二、三次采油高精度测量剩余油饱和度和残余油饱和度，评价油田的纵、横向剩余油分布等要求，国内外脉冲中子测井仪在数据采集与数据处理方面都做了大量的改进工作，提高了Σ值的重复性，使得原始数据更有意义。 图4是××油田的一口开发井的脉冲中子处理成果图。其中SW