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吸水剖面测井技术简介随着油田开发时间的推移，我国各大油田相继进入勘探开发后期，油层压力逐步下降。
为了实现长时间稳定的开发和提高采收率，大多数油田通过注水的方法把石油开采出来，从而延长了石油的开采期限，最终达到提高采收率的目的。
为了及时了解地下水的流动情况，这时需要吸水剖面测井。
标签：吸水剖面测井;同位素测井;应用1 吸水剖面测试原理目前常用的吸水剖面的测井方法是放射性同位素示踪测井。
其基本原理是利用放射性同位素释放器携带具有放射性的131Ba-GTP微球示踪剂。
测井的时候在油层上部进行释放，并在井内注水形成活化悬浮液。
地层孔隙直径小于载体颗粒直径。
吸水层进行吸水时，微球载体滤积在井壁周围。
地层的吸水量与在该段地层对应的井壁上滤积的放射性同位素载体量和载体放射性强度三者之间形成的是关系正比例。
通过对比放射性同位素载体在地层滤积前、后所测得的自然伽玛曲线强度，计算出对应射孔层位上曲线重叠异常面积的大小。
用面积法计算各层位的相对吸水量，进而就能确定注入井的分层相对吸水量。
同时以温度曲线和流量曲线辅助解释各层相对吸水量。
2 吸水剖面测井施工在油田注水开发过程中，通常采用注水作业来提高地层的压力，是提高采收率的重要措施之一。
要计算注入水在该井井下的注入动态和各小层的注入量，必需要对注水井进行注水剖面测井。
并由此产生了井温、流量和同位素示踪等吸水剖面测井的工艺方法。
针对注水井存在的种种问题，依据注水井的类型和测井方法适用条件，优选出适合TH地区的测井方法进行注水剖面测量。
2.1 合注井测井方法：井温法+放射性同位素示踪法合注井又分正注井和反注井，即油管下至注水层段以上的为正注井，油管下至注水层段以下的为反注井;该测井流程如下：仪器连接好后由电缆下入到井内，先测量目的井段的伽玛曲线及井温曲线，然后上提到目的层段以上，释放同位素，待同位素全部进入吸水层后，再进行伽玛曲线测量。
待同位素曲线测量好后，將仪器提到注水层顶部关注水，等温度有了明显的变化之后，下测井温。
注入剖面放射性同位素示踪法探讨摘要：本文结合了测井原理及实际测井成果，针对大庆采油八厂的实际井况对放射性同位示踪法注入剖面测井法进行了探讨和浅析。
关键词：测井注入剖面放射性同位素一、前言油田开发过程中，95%以上的井是通过注水、注气、注聚合物等工艺实现产油的。
目前普遍采用的测井方法有：流量计、放射性同位素示踪法、脉冲中子氧活化测井法等。
大庆油田采油八厂多数是通过注水来实现对多层的同时开发，选择其适合的测井方法能够在提高测量精确度的同时，也为油田的动态分析提供准确的依据。
本文将列举两种方法进行探讨。
二、放射性同位素示踪法（1）放射性同位素原理放射性同位素示踪法测井是向井内注入被放射性同位素活化的物质，并在注入活化的物质前、后分别进行伽玛测井，对比两次结果，找出活化物质在井内的分布情况，以确定岩层特性、井的技术情况或油层动态。
（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H30m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。
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。
如有卡、堵、停注××须加以说明。
（5）对应油井生产情况。
包括对应油井的生产层位、工作制度、日产油量、日××见水期等。
（6）特殊情况的说明和提示。
注水井是否进行过压裂、×化、化堵等作业。
用户对该井测井条件和施工方法有无特殊要求，井下特殊情况的提示等。
表4－1是放射性同位素示踪注水剖面测井通知单的一个实例。
2、填写放射性同位素失踪注水剖面施工单填写内容包括：（1）基本数据。
人工井底、套管规范及深度、撞击筒深度、套补距、射孔井段及射孔厚度。
（2）注水情况。
水井最近的注水状况、笼统注水还是配注、日注水量及注水压力。
（3）测井要求。
深度比：1：200 录取注水剖面测井资料；1：500 录取找漏测井资料。
横向比：600脉冲/（min.cm）。
测速：600m/h。
时间常数：4s。
记录比：要求记录1：1，1：2，1：5三种比例的曲线（4）测量井段。
测量井段的设计应参考射孔井段，顶部须比射孔井段多测10～20m××部测到比撞击筒浅3～5m，最少3m。
如果是笼统注水，底部必须比射孔井段多测10m。
表4－2是放射性同位素示踪注水剖面测井施工单的一个实例。
三、注水管柱种类及放射性同位素示踪剂施工方法1、注水管柱种类及结构不同的注水方式应配以不同的注水管柱。
油田注水开采采用笼统注水和分层注水××式，相应的就有两种注水管柱。
1）笼统注水管柱笼统注水式注水井各层在同一井口注水压力下，不细分层段，光油管注水。
这××柱的结构比较简单，如图4－1所示。
笼统注水时，油管可下到油层底部。
这要根据注水主力注水层的位置而定。
一般情况，主力注水层位于射孔井段顶部，则油管下到射孔井段底部，反之，则下到射孔井段顶部。
笼统注水时，如果渗透性和连通性好，则厚层注水量大。
而渗透性差的层则注水量小，甚至注不进水。
因此，长期对多个油层进行笼统注水，就会加剧层间矛盾，影响注水效果。
目前，各油田大部分注水井已改为分层配注方式注水。
2）分层注水管柱分层注水，就是把注水井各油层性质和特征（底层压力、渗透率及原油性质等）相近的油层合为一个注水层段，用封隔器把所需分的层段隔开。
在同一层段，各层注水量不同而需要控制时，在各层位装上配水器，用不同直径的水嘴来控制各层的注入量。
分层配水管柱主要是由油管、水井封隔器及各种类型的配水器组成。
其结构示意如图4－2所示。
此外，根据其他各种需要，它的结构还可以由阀门、撞击筒、球座、筛管及丝堵等其它辅助装置组成。
由于分层注水是针对需要控制各层注水量，通过安装封隔器和配水器来实现配注的。
因此，油管需通过整个射孔井段下至油层底部。
2.放射性同位素示踪剂测井施工方法向油层注水可以采用正注（将水从油管注入）和反注（将水从套管的环形空间注入）两种方法。
而放射性同位素示踪注水剖面测井的施工正是使示踪剂随注入水进入井内，滤积在注水层的表面上。
通过对各层的滤积的示踪剂放射性强度的测量来完成注水剖面的测井。
因此，示踪剂测井可分为正施工和反施工两种。
1）正施工方法该方法广泛应用于分层配注井的施工。
施工时，将仪器串下过测量井段，上提测基线，完成后继续上提至测量井段上部适当度，给仪器串供电，打开释放器，释放示踪剂。
这样，示踪剂随注入水在油管中向下运至各级配水器，通过水嘴进入油套环形空间，最后滤积在注水层的表面上。
待注水量达到预计要求后，下放仪器串到油层底部，上提测井，即可得到放射性同位素放射性强度－测井曲线。
图4－3为分层配注井正施工测井示意图。
对于油管下至油层顶部的笼统注水井，也可以采用正施工方法进行测井。
只是注入喇叭口进入套管，最后被注入底层。
那么，整个测井过程要在套管中进行喝完成。
测井如图4－4所示。
2）反施工方法该方法虽然工艺简单，但注水开发效果不好，目前很少应用。
它要求油管必须下至井底部，然后用丝赌密封油管底部，在油套空间注水。
施工时，首先在油管中测基线，然后放射性同位素示踪剂从水表接口倒入，开注水阀门，示踪剂随注入水井入油套环形空间后滤积在注水层表面上，待注水量略大于设计量时下放仪器串进行测井，按照验收标准到测井曲线合格为止。
图4－5为反施工方法测井示意图。
四、沾污控制在放射性同位素示踪注水剖面测井中，由于部分井井内沾污严重，使得测井曲线不能真实、准确地反映底层注水情况，因此，很多测井资料不合格，不能应用，从而造成人力、物力及财力上的浪费，更重要的是无法取得准确、可靠的动态监测资料。
因此，控制并消除示踪剂对井筒的沾污有着重要的意义。
那么怎样控制沾污呢？1.不同类型的沾污机理分析放射性示踪剂在某一深度被释放后，与水混和形成活化悬浮液随注入水一起流动，在流动过程中与油管内外壁、配水器及封隔器接触，从而形成沾污。
按形成的机理，沾污可主要分为吸附沾污和沉淀沾污两大类。
1）吸附沾污在井下管柱和配水工具上常附着有原油及注入水杂质等污垢，它们能吸附131Ba－GTP 微球示踪剂，形成沾污。
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。
油管和套管被腐蚀后，腐蚀层发育的微孔隙也能吸附131Ba－GTP微球，从而形成吸附沾污。
被腐蚀层吸附的131Ba－GTP微球还不易被注入水冲掉。
一般情况下，套管内壁的腐蚀比油管腐蚀严重，所以注水剖面测井资料上大段的管柱沾污，往往是由于套管腐蚀引起的吸附沾污。
2）沉淀沾污几乎在所有放射性同位素示踪注水剖面测井的资料上，都在目的层以下或井低记录到了示踪剂的放射性显示，说明普遍存在着沉淀沾污现象。
一般情况下，注入水密度在1.0－1.05g/cm3范围内，而放射性同位素注水剖面测井所用的131Ba－GTP微球示踪剂的密度在1.07－1.09g/ cm3之间，略大于注水密度，这是沉淀沾污的重要原因。
2.控制沾污的测井工艺根据上述沾污形成机理的分析，可以采取以下措施来控制沾污。
1）降低示踪剂的比强度对于吸附沾污而言，沾污处或锈蚀处吸附放射性131Ba－GTP微球的能力是一定的。
因此，比强度降低啦，沾污就会减轻。
为了保证放射性同位素示踪剂注水剖面测井有足够的放射性强度，可以在总强度保持不变的条件下，增加其用量，在降低了131Ba－GTP微球示踪剂放射性比强度之后，来达到控制吸附沾污的目的。
由于测量底层的相对吸水量实际上于比强度无关，因此，降低示踪剂的比强度并不影响测井曲线对地层注水情况的显示。
图4－6是大庆油田的南6－21－2130井在试用不同比强度的131Ba－GTP微球示踪剂的情况下所测曲线的对比图。
两次测井使用的放射性总强度均为1.87×107Bg，但第一次测井用的示踪剂比强度高，用量为40mL，第二次的比强度降低为第一次的三分之一，用量增加到了120mL、从图上可以看出1070~1170m为非射孔井段，但由于使用了较高比强度的示踪剂，第一次的测井资料所示沾污十分严重，在所有的沾污处，沾污程度都很高。
与之相比，在使用较低放射性比强度示踪剂的资料上，十个接××只有三处有明显的沾污显示，而且沾污程度也有明显的降低。
1）注入“冷球”井下管柱的沾污和锈蚀对131Ba－GTP微球的吸附能力是一定的。
假设在测井前先投放一定两的“冷球”（即没有放射性的GTP微球），那么，沾污和锈蚀管柱必然要吸附这种微球。
如果与注入水接触的沾污和锈蚀处都吸附满了这种微球，在测井时，他们将没有能力再去吸附131Ba－GTP微球了，因此就有可能消除或降低吸附沾污。
在投放这种“冷球”时应注意两个问题：（1）用量要充足。
只有充足的投入量才能保证在沾污和锈蚀处充分的吸附。
（2）“冷球”的密度要合适。
密度过大，下沉速度块，密度过小则向下运移速度太慢。
只有合适的密度，才能使这种“冷球”被充分的吸附。
图4－7是拉12－2836井两次注水剖面测井曲线对比图。
如图所示，左边是常规施工测井曲线，在上、中、下三级配水工具处均存在严重沾污。
右边是注入80mL“冷球”后的测井曲线，从曲线上可以看出，原来的三处沾污只剩下顶级配水器处有显示，而且幅度也有相当程度的降低，其余两处的沾污幅度几乎可以忽略不计。
该例说明，只要注入“冷球”的密度合适、用量充足，那么吸附沾污就能得到有效的控制。
第二节施工步骤一、现场调查1．调查井场情况（1）井场平整，井台前30m不得有障碍物，有良好的进场道路。
（2）夜间必须有足够的照明。
（3）井场电源稳定，电压要求380±15V或220±10V，频率要求50±2Hz，如无电源应自备发电机。
（4）采油厂必须有专人配合施工作业。
2．调查注水井情况（1）井口配件齐全、完好，各阀门要转动灵活，不渗不漏。
