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氧活化测井技术在工程井中的应用摘要：在油田开发的中后期，油、套管的技术状况的恶化，窜漏现象也越来越严重，常规的测井技术有很多局限性。
本文介绍了氧活化测井技术的工作原理以及在不同井况条件下的氧活化测井在找漏、窜的施工工艺的研究并取得好良好的应用效果。
关键词：氧活化工程找漏窜注入方式产出方式施工工艺引言随着油田开发的不断深入，油、套管技术状况不断恶化，油水井窜、漏现象越来越严重，已经成为油田开发普遍存在的问题，影响了油田正常地生产开发。
监测油水井的窜、漏情况，判断遇阻层或灰面以下吸水或产出状况，常规的测井技术有：同位素、井温、流量计、中子寿命等，要想准确判断来水方向和水流大小，这些方法存在很多的局限性。
氧活化测井技术能够解决其中的一些难题，可直接判断水流方向及测量水流速度，能在油田动态监测中广泛应用。
1、氧活化测井技术在工程井中的施工工艺1.1、氧活化测井原理氧活化测井技术在测量时，每一次测量都包括一个很短的活化期(2～10s)，以及紧随其后的数据采集周期(典型值为60s)。
当水经过中子发生器周围时，水中的氧原子被快中子活化，被活化的水在流动过程中发生β衰变释放出6.13MeV 的伽马射线，通过对伽马射线时间的测量来反映油管内、环形空间、套管外含氧物质—水的流动状况。
通过测量活化水到达探测器所经历的时间，结合中子源至探测器的距离便可计算出水流速度。
1.2、氧活化测井仪器直径：38mm结构：单发七收特点：同步接收，同步记录。
在一个测量点可同时测量出上、下水流的流量，更加有利于现场操作和解释人员进行流量状态的分析。
内径小，测井成功率更高。
同时双向监测水流，减少测井时间。
1.3、施工工艺的研究常见的油水井窜漏主要分为以下三种：一是注水压力突然下降，一般为套管漏失或管外窜，灰面漏失；二是井口存在溢流，无法判断来水位置，影响注采平衡；三是油井含水急剧上升，或者新投产的井投产后含水极高，但从完井资料显示含水没有那么高，可能是上部或下部水层窜槽所致。
单芯多功能水流测井仪操作方法及测井工艺一、测量原理氧活化测井的基本原理是依据脉冲中子活化氧原子，使活化的氧原子产生特征伽马射线。
流动的活化水流经四个探测器，各个探测器连续纪录Υ计数率随时间推移变化的时间谱，并根据时间谱计算出谱峰的渡越时间，由各个探测器的源距和计算出的时间谱的渡越时间得到活化水的流速，并根据实际测量的空间截面积和一天24小时的时间长度计算得到该测量点一天的流量。
二、测量要求：1、总注入量稳定：由于采用点测方式，因此要求在水站连续监测被测井的总注水量一段时间，确认注入量稳定（实际测量时，在200米处进行第一点的总流量测量，在喇叭口或分层配注之上测量第二点总流量，两个测量结果进行对比，总流量应基本相同）。
变化的注入量将导致氧活化测量资料产生误差，甚至无法解释。
所以要求测量时段内，注水井的注入量必须稳定。
2、测量过程监控：（1）在实际测量过程中，要对于当前测量的流量进行监控，对时间谱峰，操作员应监控时间谱的测量质量和测量结果，对于每个测量点的时间谱进行现场的初步计算，计算得到的流量结果应符合流量变化的总体趋势。
（2）根据管柱情况判断水流的方向，对下水流，应从上至下顺着水的流动方向进行测量，直到测量到零流量。
对于上水流从下至上顺着水的流动方向进行测量，直到测量到零流量。
（3）如果有明显流量增加，必须重复测量来证实。
源和探头要尽量避开油管节箍。
对于异常的测量结果，如：谱峰质量不好、油管峰与环空峰不易区分、流量计算结果不合理等情况应采取补测、加密测量、追踪谱峰异常的变化点，以及复测正常时间谱测量点的方式，找出异常点的变化原因，为测后处理提供足够的解释信息。
3、校深：仪器断电上提或下放，在目的层上方选择合适深度点开始进行四参数连续测量（下测），测速500米/小时，监视节箍曲线防止遇阻；选择一测量段上提连续测量四参数，测速600米/小时，通过GR、CCL曲线校深；修改深度后，仪器应重新上提测量四参数，确定深度正确。
氧活化测井氧活化测井（oxygen activation logging）是中子活化测井的一种，主要用来检测油井中水的流动，所利用的核反应式为16 8 O(n,p)46N。
产生的16N为半衰期7 35秒的放射性核素。
当油井内存在水流动时，通过对水中氧活化不仅可以发现水流的存在，而且用长短两种源距观测还可以求得水流的速度。
[1]氧活化仪器测井原理：如果能量大于10Mev的快中子轰击氧原子，就会发生下列反应：16O + n = 16N + P 16N = 16O + r + 6.13Mev水中的氧原子核能被活化成放射性氮同位素16N，后者半衰期为7.13s，氮处于激发态，通过β-衰变退激，并放射出具有6.13MeV和7.12MeV能量的伽马射线，高能中子与高能伽玛射线能够穿透井内流体、油管、套管和水泥环，属于非接触式流量测量方法。
测井时，测井仪器内的中子发生器先发射一段时间中子，把仪器周围的水活化，然后停止发射中子；在水流动方向上设置五个伽玛射线探测器，活化水流经过探测器时，探测器计数率会增加；在探测器计数率随时间变化的伽玛射线时间谱中，能够确定出活化水从中子源流到探测器的时间；由于中子发生器与探测器之间的距离已知，可以计算出水流速度。
Q = V*S其中Q - 流量,m3/d;V - 流速, m/s;S -管道截面积, s2。
中子氧活化流量测井原理用脉冲中子活化中子活化氧原子，使活化的氧原子产生特征伽马射线。
流动的活化水流经四个探测器，保个探测器是连续记录，计数率随时间变化的时间谱，并根据时间谱计算出谱峰的渡过时间，由各个探测器的源距和计算出的时间谱的渡越时间得到活化水的流速，并根据实际测量的空间截面积和一天24小时的时间长度计算得到该测量点的一天流量。
氧活化测井的用途：1)在笼统正注井、笼统反注井、油套合注井、分层配注井中测量注入剖面。
2)寻找套管外窜流。
3)检查封隔器漏失及套管漏失。
4)可过油管测环套流量。
DSC单芯多功能水流测井仪1概述DSC单芯多功能水流测井仪由中子氧活化测井仪、中子寿命测井仪、自然伽马测井仪、套管节箍磁定位器、温度测量仪以及压力测量仪等组成；一次下井可完成井温、压力、自然伽马、CCL、远近俘获∑及各种条件下的流量等参数测量。
该仪器具有如下功能：（1）DSC单芯多功能水流测井仪采用PCM编码半双工通讯方式，不但适应于单芯电缆测井，也可适应于多芯电缆测井。
（2）采用中子发生器靶压稳压技术，保证了中子产额的稳定性，提高了测井资料的精度。
（3）中子源采用间歇式脉冲发射方式，减轻了中子管及中子发生器的功耗，延长了其使用寿命。
（4）井下仪器采用滑环连接方式，拆卸快速便捷。
（5）中子氧活化测井不使用任何放射性失踪剂，不受注入流体粘度的影响，不受岩性和孔渗参数以及射孔孔道大小的影响，活化时间、活化周期及占空比可调，方便了各种情况下的管内、环空及套管外水流量测量。
（6）中子寿命测井采用自适应的可变门定时方案，有利于确定含水饱和度、识别盐间油、评估油层水淹级别、探测天然气层、划分薄层、评价射孔质量及固井质量等。
2主要计数指标指标和规格供电电源：（0——300）VDC,1A测井电缆：单芯外径：直径43mm工作温度：0——135度外壳耐压：80MPA通讯方式：PCM测井速度：中子寿命：推荐测井速度：360M/H氧活化水流：点测测量范围：∑：（7.6——91）C.U流量：（10——400）方（指套管及环空水流）温度：（0——135度）压力：（0——80MPA）测量精度：∑的相对标准差小于3%，相对系统误差小于±3%流量：（10——400方）：5%温度：±1度压力：±0.2MPA3仪器构成4中子管构造中子管结构：陶瓷——金属工作模式：连续或脉冲中子产额：8101×n中子脉冲宽度（us ）:10—500或连续工作频率：0—20000工作寿命：60小时应用范围：碳氧比测井、氧活化测井注意事项：小心轻放，工作时要遵守操作规范。
氧分子活化
氧分子活化，在化学领域中被称为是一种重要的反应，它能够改变氧分子的性质和活性，使得其具有与正常情况下不同的化学活性。
这种反应在有机合成、材料科学、电化学以及环境科学等领域都有广泛的应用。
氧分子在的自然状态下通常是比较稳定的，而且很难与其他化学物质发生反应，这限制了我们在很多领域中的应用。
因此，活化氧分子就成为了一个重要的课题。
在一些常见的反应中，氧分子可以通过催化剂被活化，进而进行反应。
其中最常使用的氧分子活化方法是过渡金属催化剂的应用。
以催化剂为例，这种方法一般是通过引入一个金属催化剂来实现的，这些催化剂通常是成组元素，并能够改变氧分子的结构和电子性质。
在这种方法中，一些高级中心就可以通过催化活化的方法与氧分子发生反应，从而参与到了化学反应中。
在现代化学中，氧分子活化是化学研究的一个热点。
通过对催化剂性质的研究，我们逐渐发现了氧分子活化的反应机制，这对于我们了解氧化反应的机理有着重要意义。
同时，氧分子活化探索也能够帮助我们研发出更高效、环保的化学反应方法。
总体上，氧分子活化是化学研究中一个非常重要的课题，它有着广泛的应用前景，并且会带来重要的技术进步。
随着我们对这一现象的深入了解，我们也能够研发出更加高效的新型催化剂，并且创造更多的应用价值。
过渡金属活化氧
过渡金属可以通过活化氧（O2）参与氧化还原反应。
活化氧是指通过过渡金属催化剂的作用，使氧气更容易参与化学反应。
过渡金属的d轨道电子结构使其具有良好的催化活性，能够提供有效的电子转移，促进氧分子的活化。
这些金属通常具有多个氧化态，可以在反应中接受或释放电子。
通过过渡金属的活化氧反应，可以在多种领域中发挥重要作用，例如：
1.催化剂：过渡金属催化剂常用于促进氧化反应，如催化剂
用于汽车尾气净化中的氧化还原反应，或工业催化剂用于合成化学品的氧化反应。
2.生物体内反应：在生物系统中，过渡金属催化酶如过氧化
氢酶和细胞色素P450等可以将氧与生物分子相互作用，参与代谢和防御反应。
3.燃烧和能源转化：过渡金属在燃烧和能源转化过程中也具
有重要作用。
例如，钌催化剂可用于燃料电池中的氧还原反应，从而实现能源转化。
总的来说，过渡金属能够活化氧并参与氧化还原反应，从而在催化剂、生物体内反应和能源转化等领域发挥重要作用。
这种活化氧的能力使过渡金属成为许多重要化学过程的关键组成部分。
氧活化测井作业管理细则1 适用范围本管理细则适用于在延长油田进行氧活化测井作业的所有作业单位。
本管理细则适用于注水井氧活化测井施工过程及资料解释的质量控制。
本管理细则规定了在延长油田进行氧活化测井作业人员设备配置、现场作业技术规范、资料录取要求、作业程序及质量控制、原始资料质量要求、测井资料解释质量要求、测井施工安全方面的要求。
施工作业过程中除符合本管理细则外，尚应符合有关现行的国家标准、法律、法规的规定。
不注日期的引用文件，均采用最新版本。
2引用标准和规范SY/T 5132-2003 测井原始资料质量要求SY/T 5633-1999 石油测井图件格式SY/T 5945-2004 测井解释报告编写规范SY/T 5465-2005 注入、产出剖面测井作业规程3 作业施工需要满足条件作业单位必须具备以下设备和人员及其它条件，方可允许进行氧活化测井作业。
3.1 设备装置3.1.1地面设备及仪器：测井地面仪、测井绞车、符合氧活化安全测井作业施工要求的吊车、氧活化测井接口面板、直流供电电源。
3.1.2井口防喷装置:防喷盒、高压溢流管、测试阀门、防喷管和防喷管连接支架。
3.1.3 井下仪器及工具：氧活化水流测井仪器串：包括磁性定位器、中子发生器、探测器、数据采集、传输系统。
单芯电缆、单芯电缆头、卡箍、密封钢卷。
3.2 人员3.2.1现场主要操作人员必须具备熟练操作的能力，有三年以上现场操作经验，且取得油田公司认可的岗位资格证和放射性上岗证。
3.2.2资料解释人员必须具有工程师及以上资格，具有至少两年的测井解释工作经验，能够掌握并熟练操作所用YHH（仪器配套）及WATCH（生产测井解释软件平台）测试解释软件。
3.3 其他3.3.1 作业单位具有合格的企业资质，无不良施工作业记录。
3.3.2 作业单位必须取得当地安全部门认可的安全生产许可证和省级环保部门颁发的辐射安全许可证和延长油田股份有限公司油水井测试及作业项目技术服务准入证。
4 选井原则4.1 测试注水井的选择应在构造位置、岩性、开采特点上具有代表性，在时间上要有连续性、可对比性。
4.2测试注水井井场道路良好，井场平整, 作业区内无妨碍作业的障碍物，具有20m×20m范围内适合摆放测井车辆和吊车的位置及空间。
4.3 测试注水井稳定生产在10天以上，且注水量达到配注要求；新投注或转注、增加或改变注水层位的注水井，正常注水三个月后，方可测试；除特殊需要外，同一口井测试间隔要在半年以上。
4.4采油树四通垂直水平面；注入井四通、阀门齐全，开关灵活；井下通畅，套管、油管无错断、变形。
井下无落物，通径规大于60mm。
5 测井作业质量控制5.1 室内准备5.1.1 采油厂（指挥部）负责技术人员需在测井前按所推荐格式填写测井通知单。
附录A。
5.1.2 测井通知单应在施工前2天交测井施工单位。
5.1.3 施工单位根据通知单要求与甲方共同确定施工方案。
5.1.4 根据通知单测井要求检查所需仪器。
操作员与采油厂（指挥部）负责技术人员确认水井井下结构数据、射孔层数据，确保各项数据的齐、全、准。
操作员根据井深结构、油管尺寸和注水井近期稳定的注入量数据选择合适的仪器，仪器精度和量程应满足测试目的和要求。
5.2 现场准备5.2.1 测井仪的连接氧活化测井仪的中子发生器与探测器之间采用螺纹连接。
轻拿轻放测井仪，测井仪连接时应保护滑环和螺纹。
5.2.2 氧活化测井地面系统的连接a、将氧活化接口板插入数控地面测井系统插件箱。
b、连接好仪器供电线和信号传输线。
5.2.3 信息输入根据测井通知单的井下管柱情况填写本井的测井参数卡。
5.2.4 仪器检查a、给井下仪数传供电直流电压l00V～110V，直流电流80mA～90mA。
b、通讯检查向井下发送自检命令，四只探测器的计数应为1000cps（cps 每秒字符数），运行复位命令，探测器的显示数值为自然伽马本底值。
c、中子发生器检查将测井仪下放到井下大于50m深度后，停止下放。
向中子发生器供直流电压80V～90V，电流80mA～9OmA。
在发射中子期间，测井仪1号探测器(与中子发生器相邻的探测器)计数应大于6000cps,测井仪工作正常。
5.3 现场施工5.3.1 密闭测井，防喷管高度大于8.6m。
5.3.2 测井仪在井下时，其下放和上提的速度均匀，且速度小于2000m/h。
5.3.3 测磁性定位曲线和自然伽马曲线。
测井仪下到目的层以下l0m，然后以400m/h速度上提测量。
用自然伽马和磁性定位曲线进行深度校对(以该井完井时的自然伽马测井曲线资料为标准)。
5.3.4 根据通知单中所给的测点深度，将测井仪下到目的点进行点测。
5.3.5 对主要的点(首点、主吸液层的尾点)进行重复测量，重复测量的平均误差应小于10%。
5.3.6 测量完成后，经验收人员检验测量资料合格后，关闭井下仪器的供电电源，上提仪器，当测井仪上提至井口lOm～15m处停止，人工将测井仪提出井口。
5.3.7 拆除安装，恢复井场。
6 原始资料采集及质量要求6.1 原始资料采集要求6.1.1 氧活化水流流量的测量方式为点测，点测之前应先采集一条目的层段的自然伽马与磁定位曲线，并进行深度校正，校正后的深度与标准深度误差应小于±0.2m，以此深度确定测点深度。
6.1.2 选点要求6.1.2.1氧活化水流测井应首先在最上一个射孔层上部5m以上测量总流量，测量的总流量与实际注入量的相对误差小于±10%。
6.1.2.2在最下一个射孔层以下测量零流量。
若流量不为零，则继续下放仪器测量至零流量为止（遇阻除外）。
6.1.2.3重复测量总流量和流量变化较大的测点，重复测量的相对误差小于±5%。
6.1.2.4氧活化水流测井的测点应选择在射孔层层间，并尽量居中。
当喇叭口在射孔层下的合注井测量时：油管内的总流量测量需在最上一个射孔层以上、最上一个射孔层以下和喇叭口以上油管内测点，油套空间向上水流应在最下一个射孔层以下和喇叭口之间油套空间内测量至少一点总流量。
6.1.2.5当相邻注水层间距大于1m时，应在层间测量。
6.1.2.6当层间距大于10m时，应重复测量一点，重复测量的相对误差小于±5％。
6.1.3 测量顺序应自下而上依次进行。
6.1.4 测量过程中必须保持注水井注入量稳定，波动量应小于日注量的±5%。
6.2 原始资料质量要求6.2.1 每个测点的测量时间不得小于10秒。
记录的曲线数值平稳，计数率波动变化幅度应小于总计数率的±1%。
6.2.2 测井时氧活化水流测井出现层间矛盾，应重复三次以上；仍有矛盾，应用其它测井方法进行验证。
6.2.3 测井时仪器出现故障，更换仪器后应重新开始测井。
7 测井资料解释质量要求7.1 测井曲线的深度校正测井曲线的深度应校正到与裸眼井测井资料解释深度一致，校正的方法是对比自然伽马曲线和套管接箍深度。
7.2 检查测井质量，确定和合适的解释处理参数根据具体井的管柱情况和测量方式及测点的位置，选取准确的油管、套管、仪器的内外径值。
7.3 解释参数计算7.3.1 根据测量井的具体管柱和测试时的情况判断谱峰，进而选取合适的管径参数。
7.3.2同一管径分析计算的流量值误差小于5%。
7.3.3根据递减法计算每个射孔层的绝对注入量、相对注入量、注入强度。
7.4 解释结论分类表1 吸水分级标准7.5 测井成果资料质量要求7.5.1 成果图件根据井下水流情况绘制水流剖面，成果表与成果图对应。
7.5.2 对曲线图及成果图的格式要求参见SY/T5633的相关规定。
7.5.3 最终解释成果要备份，可用作各种处理。
7.5.4 图头中数据及文字填写内容齐全、准确。
7.5.5 重点井依据SY/T 5945-2004《测井解释报告编写规范》中2.2.2套管井解释报告编写规范写出解释成果报告。
7.5.6氧活化水流测井解释应提交的成果图件及成果内容，见表2。
表 2 氧活化水流测井的成果图件及成果内容7.6 对测井资料数字处理选用程序的规定使用氧活化水流测井解释程序YHH处理，利用WATCH系统中相应出图模块进行出图。
7.7 该测井方法适合注入井和含水高（含水>90%）的产出井进行测量，产出井氧活化测井方法和规范与注入井相同。
8 测井施工安全规定8.1人身安全8.1.1作业人员进入作业现场必须配戴合格的安全帽，佩戴计量笔，穿着防静电工服、工鞋。
8.1.2 施工作业做到三不伤害，即：不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。
8.1.3 装、卸井口作业必须两人以上。
8.1.4 作业过程注意防落物、防滑跌。
8.1.5吊装、拆卸井口作业时，必须有司索工在旁指挥吊车作业。
8.1.6作业井口必须设有安全操作标识牌。
8.1.7遵守井场安全制度。
8.2 设备安全8.2.1正确指挥吊、卸测井设备及防喷装置，防碰、撞、砸、摔。
8.2.2作业过程必须对所有设备进行巡回检查，保证其处于完好工作状态。
8.3 危险品安全本次测井施工的放射性危害为中子打靶，井下200m以上严禁打靶，停止打靶20分钟以内严禁将仪器提出井口。
8.4 用电安全、消防安全8.4.1 用电设备必须使用合格的漏电保护器。
8.4.2外引电源必须找监督联系进行连接，接电的人员必须带合格的绝缘手套，并有一人在旁监护。
8.4.3发电机处于工作状态时禁止添加油料。
8.4.4消防器材必须确保完好。
8.4.5所有电器设备插头防爆、防水、防潮、防短路。
8.5 测井过程施工安全8.5.1严禁违章搬抬重物。
8.5.2电缆运行过程中，严禁随意触摸和跨跃电缆。
8.5.3仪器起下速度做到入井要慢；将进入防喷管时要慢。
8.5.4施工过程要防止电缆打结，绞车工随时注意张力变化，适当调节扭矩，防止拉掉仪器。
8.5.5高空作业传递任何物品须手递手传递。
8.5.6井口作业要防止任何物体落井。
8.5.7绞车工上提电缆作业时，必须经队长同意。
8.5.8关闭测试闸门前必须确认仪器已进入防喷管内。
8.5.9夜间施工必须保证照明亮度。
8.5.10现场施工必须有人进行巡回检查。
8.5.11施工过程中出现遇卡、遇缠情况应采取有效的处理措施，并及时上报分公司生产技术部。
8.6 环境保护8.6.1测井施工期间的污染物品必须及时清理回收，按监督要求处理。
8.6.2测井施工期间，测井队长安排人员定时巡视井口防喷装置，防止井内流体溢出污染环境。
9 氧活化测试作业质量管理9.1 作业质量按照本细则执行。
9.2.1 出现下列情况之一，扣除单井测试所有费用：9.2.1.1 由于施工方的责任造成单井资料质量达不到要求，施工方拒绝返工的，或返工后资料质量仍达不到要求的；9.2.1.2 氧活化测试作业没有满足环保要求，现场出现重大污染问题；9.2.1.3 不按施工通知单的要求施工或施工资料录取或使用作业操作出现重大失误的；9.2.1.4 施工后注水井或油井没有恢复原状，不能恢复正常生产的；9.2.1.5 测试解释结果出现重大解释失误；9.2.1.6 测试施工过程中出现环保、安全等重大安全事故的；9.2.1.7 采油厂监督人员未到，擅自进行测试的；9.2.2由于施工方的责任造成单井施工或施工原始资料质量达不到要求，返工费用由施工方自负。
