動态監測
儲層監測技(jì )術服務(wù)
1、測井服務(wù)介紹
利用(yòng)PNRMS脈沖中(zhōng)子儲層監測系統(以下簡稱儲層監測系統,或PNRMS),井下儀器的中(zhōng)子發生器向地層發射高能(néng)脈沖中(zhōng)子,探測中(zhōng)子與地層元素相互作(zuò)用(yòng)的衍生伽馬射線(xiàn)能(néng)譜(非彈性譜、俘獲譜),經過地面數控系統進行譜數據的分(fēn)析和處理(lǐ),從而獲得地質(zhì)構造元素相對含量等很(hěn)有(yǒu)價值的測井資料,為(wèi)演算地層中(zhōng)油水比例關系、殘餘油飽和度等油田地質(zhì)分(fēn)析提供技(jì )術數據,通過解析測量得到的數據,制定相應的采油工(gōng)藝措施,達到油田生産(chǎn)井增産(chǎn)增效的目的;儲層監測系統還具(jù)有(yǒu)自然伽馬測量功能(néng),通過測量岩層中(zhōng)的自然伽馬可(kě)以判斷和分(fēn)析地層岩性,确定地層中(zhōng)的各種元素的含量及其分(fēn)布情況,從而評價地層的岩性、生油能(néng)力以及解決更多(duō)的地質(zhì)和油田開發的問題。
2、儀器測井基本原理(lǐ)
利用(yòng)脈沖中(zhōng)子源以10KHz的頻率發射高能(néng)(14MeV)脈沖中(zhōng)子轟擊地層。在發射中(zhōng)子後的10ns~100ns時間内,射入地層的快中(zhōng)子,與地層元素的原子核發生作(zuò)用(yòng)并交換部分(fēn)能(néng)量,獲得了能(néng)量的原子核被激活,處于不穩定激發狀态,會在極短的時間内回到自己的穩定狀态(核物(wù)理(lǐ)學(xué)稱為(wèi)退激),以伽馬射線(xiàn)的方式釋放能(néng)量。這種由中(zhōng)子誘導産(chǎn)生的伽瑪射線(xiàn)稱為(wèi)次生的伽馬射線(xiàn)。次生伽馬射線(xiàn)的能(néng)量與原子核的特性有(yǒu)關,稱為(wèi)特征伽馬射線(xiàn)。
能(néng)量為(wèi)14MeV的快中(zhōng)子在地層中(zhōng)與元素的原子核作(zuò)用(yòng)主要是非彈性碰撞、彈性碰撞、俘獲與活化等,相應産(chǎn)生的特征γ射線(xiàn)分(fēn)别稱為(wèi)非彈性、彈性、俘獲與活化γ射線(xiàn)。
由于地層中(zhōng)各元素産(chǎn)生的特征伽馬射線(xiàn)能(néng)量不同,因此,對地層中(zhōng)各元素産(chǎn)生的特征伽馬射線(xiàn)進行采集和能(néng)量、強度分(fēn)析,就可(kě)以确定地層中(zhōng)所含有(yǒu)的各種元素及不同元素的含量。地面數控系統将探頭采集的能(néng)譜進行剝譜(解譜)分(fēn)析處理(lǐ),得到反映地層特性和油水比例關系的多(duō)種元素相對含量比值、殘餘油飽和度等很(hěn)有(yǒu)價值的測井資料。
由此可(kě)見,儲層監測測井儀是一種探測次生γ射線(xiàn)的放射性測井儀器,可(kě)獲取反映油、水比例的C/O比值,反映地層岩性的Ca/Si和Si/Ca比,反映地層孔隙度的FCC以及元素俘獲截面和殘餘油量飽和度等多(duō)種關鍵地質(zhì)儲油參數。
約40%孔隙度的石英砂水罐測試譜線(xiàn)圖
3、儀器系統技(jì )術參數:
1)非彈-俘獲(IC) 模式:
? 時間譜、總譜、俘獲譜、非彈譜的數據采集、解譜顯示;
? 時間譜寬度:8us~13us;
? 長(cháng)短源距共26條曲線(xiàn)處理(lǐ)與顯示;
? C/O值均方差:≤0.02。
2)自然伽瑪GR測井:
? 測速≤500m/h;
? 本底均方差 ≤±30;
3)通訊:
? 誤碼率 ≤5x10-5(約5km電(diàn)纜);
4)地面數控系統:
? 輸入電(diàn)源要求:~220V±10%;
? 電(diàn)源輸出:兩路 0~300V,1A;
? 四芯電(diàn)纜;RJ45網口;
? 5位LED顯示測井深度和測井速度;
? 主控軟件:R1401DQ11。
5)井下儀:
? 閃爍晶體(tǐ): Nal(TI);
? 能(néng)量分(fēn)辨率:≤ 8.0%。
? 溫度測量精(jīng)度:讀數的0.02%
? 儀器功耗: 測控及探測短節 ≤11W;中(zhōng)子發生器及其驅動控制器短節 ≤32W;
? 最高工(gōng)作(zuò)溫度:125℃;
? 連續工(gōng)作(zuò)時間不短于4小(xiǎo)時;
? 結構耐壓: 60MPa;
? 外形:Φ90mm X 5330mm;無明顯鏽蝕及劃痕;
? 重量:≤ 105kg。
4、脈沖中(zhōng)子儲層特性監測系統可(kě)應用(yòng)于:
? 确定儲層剩餘油飽和度;
? 了解油層動态,監測剩餘油變化;
? 套管井内直接尋找油氣層;
? 确定油水層位置,确認水淹層段;
? 儲層泥質(zhì)、孔隙度、礦化度分(fēn)析等;
? 完鑽井中(zhōng)确認地層含油層段。
5、現場應用(yòng)
案例一
角5-斜266井測井前日産(chǎn):油:0.7t;水:227.9方;含水:99.7%。根據IC模式測井成果,采取補孔,層位S3上4:1422.0-1424.4,2.4米後日産(chǎn):油:12.1t;水:13.3方;含水:52.5%。
案例二
面1-9-斜63井是新(xīn)井,根據2012年5月12日IC測井成果。然後進行射孔,層位是ES3上5(2)1246.4-1255.6。增産(chǎn)措施後日産(chǎn):
油:5.9t;水:39.8方;含水:87%。
案例三
王59井,2012.1.9射H3Ⅲ81-2,1462.9-1466.0米,初産(chǎn)0/4.5,穩産(chǎn)0/0.1,投産(chǎn)結論幹層。2012.2.13補H3Ⅲ91 ,1472-1473.4米,與H3Ⅲ81-2合采,穩産(chǎn)0/0.2。結論幹層。
案例四
梁13-36井測井前多(duō)層合采,生産(chǎn)沙二71+2,含水高達98.3%,為(wèi)判斷剩餘油分(fēn)布情況2010年進行 脈沖中(zhōng)子儲層監測系統PNRMS測井。資料解釋分(fēn)析,12、13号層剩餘油飽和度很(hěn)高且動用(yòng)程度低,而9、10、11号層含油飽和度較低,水淹嚴重,再利用(yòng)潛力不大,因此對12、13号層進行重複射孔,封堵9、10、11号層,措施實施後,含水降為(wèi)92.3%,日增油11噸。