注入剖面同位素五参数与四参数测试技术优势对比

孟令俊

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163513)

·经验交流·

注入剖面同位素五参数与四参数测试技术优势对比

孟令俊

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163513)

同位素注入剖面测井技术广泛应用于大庆油田，由于同位素四参数测试资料存在多解性问题，在同位素四参数测试技术的基础上，增加了流量测量功能，形成了同位素五参数测试技术。通过16井次同位素四参数和五参数测试资料的对比分析，结果表明：同位素五参数测试资料克服了四参数测试资料存在的多解性问题，同位素五参数测试技术在识别和消除工具沾污、精确扣除沾污面积、消除射孔层吸水假象并对封隔器失效判断等方面更具优势。

注入剖面；测井技术；同位素；流量测量

0 引 言

油田注水开发，保持地层压力，能够增加原油产量和提高采收率。为了及时了解注水井中每个层位绝对注入量和相对注入量，必须进行注入剖面测井，由此产生了放射性同位素示踪注水剖面测井[1]。同位素注入剖面测井技术在油田开发中具有重要作用[1,2]：(1)确定分层注入井的层段注入量；(2)确定各小层注入量；(3)指导压裂、堵水、调剖等工程作业实施方案及评价效果；(4)检查井下工具及管柱的有效性；(5)为开发方案的制定和调整提供基础数据。但随着油田污水回注技术的应用，传统的同位素四参数(井温、压力、磁定位、伽马)测井资料在小层精细解释上存在一定的局限性和多解性[3-5]，主要存在放射源工具处沾污、无法精确扣除沾污面积、射孔层同位素无效显示、工具失效等问题。因此，技术人员在原有同位素四参数测井技术的基础上，研制成功了同位素五参数(电磁流量、井温、压力、磁定位、伽马)测井技术，增加了电磁流量测量功能，使测井技术更精确完善。

1 同位素吸水剖面的测井原理

同位素吸水剖面的测井原理是使用一次下井同位素释放器携带固相载体的放射性同位素离子，在规定的深度上释放，用井内注水形成活化悬浮液，吸水层同时也吸收活化悬浮液。当载体颗粒直径大于地层孔隙直径时，悬浮液中的注入水进入地层，微球载体滤积在井壁上，地层的吸水量与滤积在该段地层对应井壁上的同位素载体量以及载体的放射性强度三者之间成正比。注入前后分别进行伽马测井，对比两次结果，分析放射性物质在井内的分布情况。

2 五参数测井可精确识别和消除沾污

在同位素示踪注入剖面测井中，由于示踪剂表面活性欠佳、注入水质不洁、管柱壁不光洁等因素，使同位素微粒没能随水流渗滤到地层表面，而是沾附在致使同位素曲线上产生了与注水量无关的假象，即同位素“吸附沾污”。吸附量与管柱工具的粗糙程度有关，粗糙程度越高，越容易吸附。同时，油管和套管腐蚀后，腐蚀层发育的微孔隙也能吸附131I-GTP微球，被吸附的131I-GTP微球不易被水冲掉。同位素五参数定位参数精确识别工具深度，相应深度的流量参数显示不吸水，就可精确识别和消除工具沾污。

放射性同位素示踪剂注水剖面测井资料上，在目的层以下或死水区记录到示踪剂的放射性显示，说明存在着沉淀沾污，特别是油管下到油层底部正注笼统井，井底堆积严重。同位素五参数定位、温度参数精确识别死水区深度，相应深度的流量参数显示不吸水，就可精确识别和消除井底沉淀沾污。

2016年3月中旬对A井进行同位素四参数测井，测井结果如图1所示。同位素曲线显示P1 222层吸水1.96%，P132-132a层吸水24.11%，为全井次吸水层。而本次测试结果与一周前采油厂内部测试小队所测得的结果存在较大差异，采油厂内部测试小队测得第5级配水器吸入量为零。

为了能更加真实准确地了解A井的吸水情况，对A井同时又进行同位素五参数测井，测井结果如图2所示。在本次测试结果中，流量参数曲线在第5、第6级配水器处均无吸水显示，说明P1222层吸水1.96%为射孔层同位素吸水假象，P132-132a层吸水24.11%为封隔器沾污影响，P132-33a层为沉淀沾污。

图1 A井同位素四参数测井成果图

3 五参数测井可精确扣除沾污面积

针对层位和配水器等工具重叠的井，同位素四参数测井同位素参数曲线显示有吸水存在，解释人员无法解释到底是工具吸附沾污还是层位吸水，亦或是两者兼有。同位素五参数测井则很好地解决了这个问题，通过流量参数曲线显示是否吸水，不仅可以精确识别吸附沾污、层位吸水、两者兼有等诸多情况，而且通过计算流量曲线显示吸水的百分比可以精确地扣除同位素曲线沾污面积。

2016年3月下旬对B井进行同位素四参数测井时，998m处P3配水器与射孔层重叠，同位素成片显示，S2112射孔层的吸水状况只能凭解释人员的经验给出，无法精确解释。而采油厂要对B井配水器的配水量进行调试工作，要求测试结果的精确度在5%以内，为了精确其吸水量，对B井进行了同位素五参数测井,测井结果如图3所示。参考流量参数曲线，曲线显示在P3配水器处有明显变化，通过对P3配水器上下的流量曲线值进行计算，得出P3配水器的吸入量为55 m3/d，占全井注入量的27.5%，从而精确地划分了S2112射孔层的吸水情况和P3配水器的沾污情况。

图2 A井五参数同位素测井成果图

图3 B井同位素五参数测井成果图

4 五参数测井可对封隔器失效起到有效监测

在每年所解释过的测井资料中，有相当一部分比例的注入井存在着封隔器失效的情况。通常情况是封隔器卡层或胶皮松动，使油套空间不密封，发生漏失，致使测得的同位素吸水结果与流量结果出现偏差。同位素四参数测井同位素参数曲线显示吸水，由此很难判断封隔器的工作状况，但是同位素五参数测井则不同，同位素参数曲线显示吸水，而流量参数曲线显示不吸水，则有可能是由于井下封隔器不密封，需要通过进一步验封。

2016年4月上旬对C井进行同位素四参数测井时，井温参数曲线在P5配水器以下显示已进入死水区，而同位素显示第六层段射孔层S2161,2存在明显吸水。为了能明确这种现象是同位素沾污，还是封隔器失效，对C井进行了同位素五参数测井，测井结果如图4所示。流量参数曲线显示在P5配水器处有明显吸水，而P6配水器的吸入量为零。由解释人员进行综合分析后判定为第六级封隔器不密封，P5配水器所吸入的水通过失效的封隔器，由环套空间进入了第六层段。随后采油厂对该井进行了水井验封作业，验封结果显示第六级封隔器失效，与同位素五参数测井的测试结果一致。

图4 C井同位素五参数测井成果图

16口井次对比试验资料解释过程中，参考同位素五参数测井的流量参数可识别并消除工具沾污、精确扣除沾污面积、消除射孔层吸水假象并监测工具失效等问题。试验中结合流量参数发现的问题统计结果见1。对发现的问题参考流量参数后，综合其他参数精细解释，为油田精细配注提供了更加准确的监测资料。

表1 试验中结合流量参数发现的问题统计

5 结束语

同位素四参数测井资料解释存在工具处沾污、无法精确扣除沾污面积、射孔层同位素无效显示、工具失效等不确定性。同位素五参数测井技术由于增加了流量测量参数，测井资料解释可识别并消除工具沾污、精确扣除沾污面积、消除射孔层吸水假象并监测工具失效等问题，可为油田精细注水提供更加准确、可信的测试资料。

[1] 姜文达.放射性同位素示踪剂注水剖面测井[M].北京：石油工业出版社，1997：130-164.

[2] 付 爽, 赵万娟.注入剖面五参数组合测井资料在油田开发中的应用[J].石油仪器，2004，18(4)：57-59.

[3] 张秋平,黄 海,艾 鑫.同位素三参数测井与流量计测试资料不符原因分析[J].石油化工应用，2010，30(Z1)：107-110.

[4] 付 剑, 山永兰.注入剖面测井存在问题及解决途径[J].大庆石油地质与开发，2004，23(1)：70-71.

[5] 张 庆.注入剖面多参数组合测井及综合解释[J].技术纵横，2012，31(4)：72.

Technology Advantages of Five-parameter Isotope Logging Compared with Four-parameter Isotope Logging in Injection Profile

MENG Lingjun

(LoggingandTestingServiceCompany,DaqingOilfieldCo.Ltd.,Daqing,Heilongjinag163513,China)

The isotope injection profile logging technology is widely used in Daqing oilfield. Because the isotope four-parameter testing technology has the problem of deferent multiple interpretations, the isotope five-parameter testing technology is formed by increasing the function of the flow measurement based on the isotope four-parameter testing technology. Through comparative analysis of the four-parameter isotope logging data and the five-parameter isotope logging data in sixteen wells, a conclusion is drown that the five-parameter isotope logging technology can avoid the problem of multiple interpretations, and also has advantages in identifying and eliminating contamination, precisely excluding contamination area, eliminating the perforation layer suction illusion and effectively monitoring the packer invalidation.

injection profile; well logging technology; isotope; flow measurement

孟令俊，男，1990年生，助理工程师，2012年毕业于东北石油大学勘查技术与工程专业，获学士学位，目前从事生产测井现场操作。E-mail：mlj_1990@126.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)04-0069-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.018

2017-01-12 编辑：高红霞)