同位素示踪测井

第四章放射性同位素示踪注水剖面测井工艺第一节测井前的准备一、施工条件准备1、井场放射性同位素示踪注水剖面测井要求井场清洁、平整、无杂物堆放，能同时摆放××（或吊车）、仪器车和绞车三台车。

其中井架车（或吊车）要靠近井口，绞车摆放要××20m以上，以保证电缆能正常起下。

2、井架车在放射性同位素示踪注水剖面测井施工中，升降仪器串和井口防喷装置应使用井架××提升高度必须大于6m，悬重必须大于6m。

目前，各油田在施工中多使用5－8t吊车××车。

为了充分利用这台吊车，还可以将井口防喷装置如高压注脂泵、防喷管等安装在吊××。

3、井口为了保证测井资料准确可靠，要求注水井井口的各种压力表齐全、完好，注水量××4、井下注水管对于油井转注水井时间不久的井，在测井前必须进行洗井作业，清除油、套管××污，确保井内干净，无沾污。

二、测井施工设计和测井通知单1、测井通知单的基本内容测井通知单的内容不仅包括测井施工单位进行施工设计的依据，而且还是测井××的基础参数和信息。

它是由用户提出的，基本内容如下：（1）井下基础数据。

井下基础数据主要是井身结构方面的数据。

包括有套管规范××深度、固井质量、水泥返高、人工井底、砂面（或落物鱼顶位置）、油补距或套补距××（2）注水情况。

包括投注时间、累积注水量、注水方式、注水压力（泵压、油××压）、日注水量，如果是分层注水，还应提供注水层、层段深度、配水嘴直径、分层××水量和实际注水量。

（3）射孔层位数据。

包括注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、××度、有效厚度、渗透率等数据。

（4）注水管柱结构。

包括注水管柱下入日期、油管规范、封隔器和配水型号、××下入深度、撞击筒深度（或喇叭口深度），井下管柱结构示意图。

放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用放射性同位素测井的应用【1】摘要：本文主要分析了放射性同位素测井的应用范围，除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。

对同位素示踪法用于吸水剖面测试问题进行分析，探讨其形成的原因以便提升技术质量。

关键词：放射性同位素;测井;注水1、放射性同位素测井应用随着该技术的不断成熟和推广应用，其已经成为我国水驱油田注水剖面测井的主要监测手段。

除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。

其应用有如下几个方面：1.1检查漏失、串槽井段，为封堵提供支持由于固井质量差或者固井后由于射孔及其他施工使得水泥环破坏，则可造成层间串通形成串槽，进而对采油或注水造成严重影响。

为了封堵管外的串槽和漏失点，应该先找到串槽井段，而放射性测井可以很好的提供这些信息。

对于油层找串通常注入活化油，对于水层找串则相应注入活化水。

通过测量注入前后伽马曲线并进行对比，若发生串槽，则除了注入层外，在曲线上必会有其它层段伽马曲线值相对于基线值显著增加，从而可以确定串槽井段，进而为封堵提供支持。

1.2检查封堵情况串槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封堵，封堵效果可以用放射性同位素测井检查。

先测一条伽马曲线作为基线参考，然后向封堵井段挤入加入放射性同位素的水泥，再次测量伽马曲线，通过比较两次测得的伽马曲线即可判断出封堵效果：若封堵层段因挤入活化水泥后曲线幅度明显变大则表明封堵良好，反之则说明封堵效果差。

1.3 检查酸化压裂效果在低孔低渗储层中，常需要采用一定的措施才能提高油田的采收率和产能，现今压裂酸化就是最常用的方法。

将放射性同位素加入压裂液中，将压裂液压入目的地层，测量压裂前后的两条伽马射线曲线，通过对比即可判断出压裂效果：若在压裂层段两条曲线具有明显的幅度差，则说明压裂效果明显，反之则说明压裂效果差，压裂液未被压进地层。

同位素示踪剂井间监测技术在潜山油藏中的应用摘要同位素示踪井间监测技术是油田开发后期了解油藏非均质性、寻找剩余油的一项重要的监测技术。

示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种(或两种)水溶性同位素示踪剂,在周围监测井中取水样,分析样品中示踪剂浓度,这种示踪剂与水相溶的很好,因此能很好地跟踪注入水流向,了解示踪剂在地层中的流动状况,同时就能直接了解到注入水在地层中的波及状况。

关键词同位素;示踪剂;监测技术;稠油潜山油藏1示踪剂监测方法原理简介示踪剂井间监测技术是在注水井中注入一种(或两种)水溶性示踪剂,在周围监测井中取水样,分析所取水样中示踪剂浓度,并绘出示踪剂产出曲线,应用示踪剂解释软件对示踪剂产出曲线进行分析,就可以确定油藏非均质情况,了解注采井间油层的连通状况,注入水各方向的推进速度,高渗透水淹条带的分布方向、位置情况等,为注水井的调剖和封堵大孔道提供比较确切的地质依据。

示踪剂从注水井注入后,首先随着注入水沿高渗层或大孔道突入生产井,示踪剂的产出曲线会逐渐出现峰值,同时由于储层参数的展布和注采动态的不同,曲线的形状也会有所不同。

在注入水没有外流情况下,油层越均质,注水利用率越高,则见示踪剂时间越晚。

反之,短时间内见到示踪剂,说明注入水沿高渗层窜流,储层非均质性强,开发效果差。

总的来说,在地层参数解释方面,示踪剂方法因为其直观有效的特性,在许多方面有其它方法所不可比拟的优势。

2监测目的1)通过对草古102-斜16注水井组示踪剂监测,观察潜山油藏的注水井对周围油井的影响,特别是周围馆陶油井的影响。

2)进一步了解潜山油藏的非均质性、寻找剩余油分布,原油流动规律。

3)找出监测井组井间存在的高渗层,应用解释软件计算出高渗层厚度、渗透率、喉道半径等参数,为油田重新认识储层、调剖堵水、区块方案措施调整等提供可靠的科学依据。

3示踪剂井间监测技术的应用为了掌握同位素井间示踪技术在潜山油藏中的应用,在草古102-斜16注水井组开展单种同位素示踪井间监测工作。

第二章放射性同位素示踪测井第二章放射性同位素示踪测井n第一节 群井工作方式n第二节 单孔测量方式示踪法定义示踪法：将某种容易识别的物质投入水中作为 水流的跟踪指示，直接测量示踪剂的出现时 间或者水流的痕迹，从而了解地下水流动状 态。

对比：扩散法：利用井液中某种物质的浓度随时间变 化，确定地下水的运动状态。

示踪方法分类根据示踪物质不同可有不同的示踪方法： n各种荧光素n各种离子n各种同位素n磁性物质等，以同位素示踪剂应用最为普遍，效果也较好。

同位素示踪测井的应用n测定地下水的流速、流向，n在油田开发中测注水井的吸水剖面， n在工程中寻找套管外串槽位置，n探测水坝的渗漏位置。

示踪剂的选择根据测量目的、方式而定。

一般应满足：n无毒n合适的半衰期（一般7－10d）。

n能产生较强的γ射线、n价格便宜等。

n采用群井观测时，要易溶于水且不被介质吸收 n采用单井观测或研究注水井的吸收剖面时，应配制成具有一定颗粒直径的同位素悬浮液。

第一节 群井工作方式当工区内具备多个钻孔且分布又较均 匀时可采用群井工作方式：n选择某一中心钻孔作为指示剂投放孔， n将配剂好的同位素指示液投入井中，n然后在其周围钻孔中用自然γ测井仪观 测指示剂的到达时间t。

n计算地下水的流动速度n推测流动方向测井方法和仪器n自然伽玛测井n记录计数率（强度）n在每个周围的井孔中均进行测量 n制作矢量图n判断水的流向自然γ强度―方位矢量图由于溶于水的指示剂随 着水流一起流动，只有在 下游一方的钻孔中才能观 测到明显的示踪异常，而 在其它方向上观测不到明显的异常，因此根据测量 结果作出自然γ强度―方 位矢量图，推测地下水流 的方向。

f V 自然伽玛计数率计算地下水渗透速度V f根据两孔的距离R 算地下水渗透速度V f ：方位­强度 R第二节 单孔测量方式特点：单孔测量不受钻孔数量限制， 使用方便。

示踪剂的要求:与多孔测量不同：它要求示踪同位素随水流一起流动将同位素配制成具有一定颗粒直径的悬浮液， 流经地层时在流过的路线上留有同位素痕踪。

放射性测井放射性测井（核测井）是测量记录反映岩石极其孔隙流体的核物理性质的参数，研究井剖面岩层性质的一类测井方法。

特点：不受井眼介质限制，在裸眼井和套管井、各种钻井泥浆的井中均可测，能进行套管井的地层评价，能够快速分析和确定岩石及其孔隙流体各种化学元素。

分类：按使用的放射性源或测量的放射性类型分1、伽马测井：以研究伽马辐射为基础，包括GR、NGS、地层密度、岩性密度、放射性同位素示踪测井等。

2、中子测井：以研究中子与岩石及孔隙流体相互作用为基础，包括热中子、超热中子、中子伽马、脉冲中子非弹性散射伽马能谱、中子寿命及活化测井等。

第七章自然伽马测井和放射性同位素测井岩石中含有天然的放射性核素主要是铀系,钍系和钾的放射性同位素.自然伽马测井：用伽马射线探测器测量岩石总的自然射线强度，以研究井剖面地层性质；自然伽马能谱测井：在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析,分别测量层内铀、钍、钾含量来研究井剖面地层性质。

第一节伽马测井的核物理基础一、放射性核素和核衰变1.核素和同位素核素：指原子核具有一定数目质子和中子,并处在同一能态上的同类原子。

同位素：指核中质子数相同而中子数不同的核素,它们在元素周期表中占有同一位置。

2.稳定核素和放射性核素稳定核素:不会自发衰变为另一种核.放射性核素:原子核能自发地发生衰变,由一种核变为另一种核.核衰变时发射的三种射线:γ、β、α。

γ——高频电磁波（光子流），穿透能力强，较被测井仪测定（放射性测井探测的主要对象）β——高速电子流，带负电，穿透能力差；α——氦核组成的离子流，带正电，穿透能力最差。

3.核衰变定律:放射性核素——放射出带电粒子（β、α）——激发态的新原子核——辐射γ——稳太的原子核，这个过程称为核衰变。

放射性核数随时间减小而遵循一定的规律，即核衰变定律：t o e N t N λ-=)(N0—初始原子个数；λ—衰变常数（表示衰变速度的参数），表示单位时间每个核发生衰变的几率，λ越大，衰变速度越快。

影响注入剖面同位素示踪测井精确度的原因分析及改进办法在油田动态监测中，注入剖面同位素示踪法测井应用十分广泛，在连续测量及细分层方面有着举足轻重的地位。

由于该方法在测试过程中受到诸多因素的影响，导致了测井质量难以得到保证。

如何提高同位素测井精确度是亟待解决的问题。

本文主要对影响同位素示踪测井精确度的原因进行了分析，并提出了改进方法。

标签：注入剖面；同位素；测井；因素影响因素分析影响注入剖面同位素示踪测井精确度的因素错综复杂，其中包括示踪剂特性、井下状况、施工工艺、同位素污染、施工方式等诸多因素，下面总结了几方面常见的影响因素。

（1）沾污的影响沾污是示踪法普遍存在的问题，70%以上的井存在不同程度的污染，造成同位素曲线上产生一些与注水量无关的假异常，因此测井资料并不完全直接反映分层注水量。

从沾污形成的机理上划分，沾污可分为吸附沾污和沉淀沾污两大类型。

（2）施工方式同位素的释放深度同位素释放深度必须根据同位素的注水量的大小来进行。

当注水量不大的情况下，同位素释放的深度偏大，一定会在所需层位上方形成人为管柱沾污；假如释放同位素的深度过浅，同位素源就会沉积在井底，因为来不及均匀分布在注入水中。

（3）施工工艺在同位素吸水剖面测井过程中，传统的防喷密封装置由于顶端防喷盒密封性不够存在难以避免的井口溢流，而当注水井本身的注水量很低时，排除溢流量后实际注入量更小，严重影响测井结果的准确性。

（4）示踪剂特性的影响目前应用较为广泛的是同位素131Ba-GPT微球，该同位素微球比重在1.01～1.06g/mL之间，半衰期为11.7天。

应用现场实验，简单分析在固相载体强度相同的情况下，衰变期的长短及载体用量多少对测井结果的影响。

同位素衰变期过短，载体用量少。

朝90-28井，日注水30m3/d；测试压力8.9MPa；核素强度为3.7MBq；载体用量为8mL；有效厚度4.2m；替注量2m3；替注时间1.6h；测量井段70m。

放射性同位素测井的应用(2) 放射性同位素测井的应用(2)载体用量与衰变期、放射性强度的关系我们知道，由于每口井的油层厚度和吸水能力不同，使用放射性同位素的强度和用量也不尽相同。

一般的放射性强度由式(1)确定： (1)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;K----吸水厚度为1m时，所用的放射性强度，Bq/m，由统计分析确定K值选用1.5×105Bq/m;H----油层射开厚度，m(当H<30m时，用射开厚度代替吸水厚度;当h>30m 时，用射开厚度的70%代替吸水厚度);A----各种沾污耗掉的放射性强度，目前选用30×105Bq(大庆地区经验值)。

同时，载体用量按式(2)可确定：(2)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;I总----使用当天源罐内同位素的强度，Bq;V----载体用量，ml。

假如，一罐1000ml的同位素微球，比重1.03～1.06g/㎝3，半衰期11.7天，刚出厂的强度是100mCi。

若出厂当天使用强度为0.1mCi，即3.7MBq[2]，则按照式(2)可求出所需体积为1ml;若出厂后5天使用，则由同位素衰变公式知罐内放射性强度衰减为74.38mCi，同样要求使用强度为0.1mCi时，所需体积为1.34ml。

依此类推，可得出表1。

可以看出，所需同位素强度相同，随着衰变期增长，载体用量呈指数增长[3](3)现场应用效果分析升58-38井，注入压力11MPa，日注水30m3/d 。

2011年，八大队先后分别采用300～600μm与100～300μm粒径的同位素载体对升58-38井进行注入剖面测井实验，解释成果对比图如下。

由图1看出，大粒径(300～600μm)同位素载体测井的解释成果图中，伽玛曲线干扰较大，毛刺较多，分层吸水情况不理想，并且沾污在一级配水器处不是很明显，随着深度的增加，沾污现象也愈加明显，在最后一级配水器处达到最大。