放射性井間同位素測井

1、 放射性同位素放射性同位素 井間監(jiān)測技術井間監(jiān)測技術 報告人：報告人： 目錄目錄 監(jiān)測技術概述監(jiān)測技術概述 硬件結構硬件結構 井間示蹤劑解釋程序框圖井間示蹤劑解釋程序框圖 應用實例應用實例 結束語結束語 50年代年代-中國中國:玉門油田用無機鹽嘗試井間化學玉門油田用無機鹽嘗試井間化學 示蹤技術示蹤技術 70年代年代-美國美國: W.E: W.E賓哈姆和賓哈姆和M.M.阿俾扎德，提出用放射阿俾扎德，提出用放射 性井間示蹤資料，解釋油藏非均質性性井間示蹤資料，解釋油藏非均質性 80年代年代- 加拿大加拿大: : 埃索公司的埃索公司的K.NK.N伍德和伍德和J.SJ.S唐等人，提唐等人，提 出用井間

2、示蹤技術，確定剩余油飽和度的理論和方法出用井間示蹤技術，確定剩余油飽和度的理論和方法 90年代年代 -中國中國:各大油田普遍推廣化學示蹤技術和同位各大油田普遍推廣化學示蹤技術和同位 素示蹤技術，進行井間監(jiān)測素示蹤技術，進行井間監(jiān)測 井間監(jiān)測技術井間監(jiān)測技術概述概述 為了尋找更簡單可靠的、可替代人工化驗為了尋找更簡單可靠的、可替代人工化驗 的井間監(jiān)測方法，勝利測井公司從的井間監(jiān)測方法，勝利測井公司從9494年開始，年開始， 進行放射性同位素井間自動監(jiān)測方法的研究。進行放射性同位素井間自動監(jiān)測方法的研究。 根據放射性同位素衰變后，其特征能譜各不相根據放射性同位素衰變后，其特征能譜各不相 同以及其水

3、潤濕性或者油潤濕性的特性，利用同以及其水潤濕性或者油潤濕性的特性，利用 放射性同位素作為示蹤劑，通過監(jiān)測儀器自動放射性同位素作為示蹤劑，通過監(jiān)測儀器自動 監(jiān)測，減少了人為誤差。它在油井正常生產的監(jiān)測，減少了人為誤差。它在油井正常生產的 情況下，在注水井注入示蹤物質，然后在周圍情況下，在注水井注入示蹤物質，然后在周圍 井網進行動態(tài)的監(jiān)測，通過對監(jiān)測資料分析處井網進行動態(tài)的監(jiān)測，通過對監(jiān)測資料分析處 理，對這一井網進行綜合評價，為油田的后期理，對這一井網進行綜合評價，為油田的后期 開發(fā)提供了可靠的資料。開發(fā)提供了可靠的資料。 此技術可解決以下問題：此技術可解決以下問題： 了解油水井的連通情況和注入

4、水的分配情況； 判斷注水的流動方向； 計算注入水在地層中的推進速度； 檢驗管外串槽情況； 判斷是否存在大孔道及檢驗堵水效果； 判斷油層的非均質性； 可以計算出生產井與注水井之間高滲透小層的有關地 層參數，包括小層厚度、滲透率及孔道半徑； 同位素示蹤劑的類型、活度、投放方式同位素示蹤劑的類型、活度、投放方式 我們選擇的幾種示蹤劑毒性小、污染少，注入活 度取決于甲方提供的地層參數、井距、日注水量和產 液量及注采特性和監(jiān)測儀器的靈敏度。采用人工井口 投放方式是目前我們在實際工作中總結的減少污染的 最好的可行性方法。同位素注入活度的計算公式為： A=S*H*SW*F*K 式中：A-示蹤劑活度（Bq）

5、S-井組波及面積(M2) H-連通層平均厚度(M) -孔隙度(%) SW-含水飽和度(%) F-國家允許排放量(Bq/ M3) K-系數 硬件結構 井間同位素監(jiān)測儀的硬件結構如下圖所示,其中 探測器由晶體和光電倍增管組成，工作時固定 在原油輸出管線上,接受由示蹤劑發(fā)射出的伽瑪 射線。測量到的伽瑪射線在探測器中轉換成電 脈沖后（電脈沖的幅度即代表了該伽瑪射線的 能量），在監(jiān)測儀中經過A/D轉換后形成256道 脈沖幅度能級，再經過處理后由程序完成能譜 的測量與存儲。該監(jiān)測儀設計有與微機進行通 訊的接口，測量完成后，現場所存儲的數據可 輸出至微機進行后期處理分析。 施工流程圖 計 量 房 計 量 房

6、 監(jiān)測 儀器 監(jiān)測 儀 監(jiān)測 儀 監(jiān)測 儀器 井間自動監(jiān)測施工流程平面示意圖 VCT-2000JC4儀器圖 儀器按裝圖 程序開始 讀入注水井與生產井靜態(tài)參數： 孔隙度、滲透率、厚度、井距、連通面積、含水飽和度 讀入示蹤劑數據：示蹤劑重量、擴散常數 讀入示蹤劑產出曲線數據： 峰值個數、峰值時間、峰值活度、實測點數、擬合點數 讀入生產數據：注水井日注水量、生產井日產水量 計算生產井示蹤劑活度校正系數 計算無因次注入體積和伽瑪函數 運用參數分離的非線性最小二乘優(yōu)化方法計算線性參數和非線性參數 計算高滲透層厚度和滲透率 輸出計算結果 程序結束 l井間示蹤劑解釋程序框圖 1 1、監(jiān)測大孔道的實例監(jiān)測大孔

7、道的實例 該圖是孤島25- K514井的累計計 數曲線圖，此次 監(jiān)測投放的同位 素是131I、46Sc、 192Ir 。本次共監(jiān)測 13口油井，監(jiān)測 期間為26天，投 放同位素的第二 天便在該井見到 131I、46Sc通過指示， 其余井未見。通 過分析，注水井 和油井之間確有 大孔道 能譜曲線圖 碘的 特征 峰 鈧的 特征 峰 鈧的 特征 峰 井間監(jiān)測應用實例 孤東6-23-2475井組 2005年9月8日注入活度值300 mCi的160Tb之后在 周圍對應的油井監(jiān)測同位素示蹤劑的產出情況。 其中孤東24-2474井在2005年9月19日見素，時間 為11天，推進速度18.18米/天，該井的示

8、蹤劑產 出曲線見下圖.注水井孤東23-2475與生產井孤東 24-2474相距200m，示蹤劑突破時間為11天，峰 值出現在第12天，示蹤劑推進速度達到了 18.18m/d，對應的平均滲透率為6460md，孔道 半徑13.24m,因此存在一個高滲通道。 此圖為孤島 6-28井的累 計計數-時間 曲線圖，此 次共監(jiān)測10 口油井，注 入的同位素 為131I ，該油 井先后三次 見到131I 。通 過解釋分析， 這是由于串 層引起的， 即注水層42、 44串入43所 致。 131I通 過指示 131I通 過指示 131I通 過指示 井間監(jiān)測應用實例 2 2、判斷串層的實例判斷串層的實例 3、監(jiān)測注

9、水方向的實例監(jiān)測注水方向的實例 埕北11D-1、11D-3井組進行井間同位素 示蹤劑試驗，于2004年12月13日分別注入46Sc 600 mCi和192Ir 500mCi之后在周圍對應的油井 11D-2、11D-4、11D-5、11D-6、11E-1、 11E-3監(jiān)測同位素示蹤劑的產出情況，其中 11E-1 井在2005年7月23日04時見素，時間為 222天，推進速度2.8米/天；11E-3 井在2005 年7月13日03時見素，時間為212天，推進速 度1.54米/天；11D-4 井在2005年8月7日7時見 素，時間為237天，推進速度1.27米/天；11D- 2 井在2005年7月3

10、0日08時見素，時間為229 天，推進速度1.32米/天；11D-5 井在2005年5 月15日20時見素，時間為153天，推進速度 1.85米/天，示蹤劑產出曲線見下圖。 井名井名厚度厚度(m)(m)滲透率滲透率(10(10-3 -3um um2 2) )孔道半徑孔道半徑(um)(um) 11D-211D-20.530.533962.463962.469.959.95 11D-411D-40.690.694869.194869.1910.5510.55 11E-111E-10.150.154985.444985.4410.6710.67 11E-311E-30.450.454406.6544

11、06.659.819.81 11D-511D-5 0.290.292276.942276.947.907.90 0.310.312271.332271.337.897.89 0.670.672265.052265.057.887.88 井間監(jiān)測在孤東地區(qū)的應用效果井間監(jiān)測在孤東地區(qū)的應用效果 97年以來，先后在孤東油田七區(qū)西年以來，先后在孤東油田七區(qū)西52+3 注聚區(qū)、注聚區(qū)、54-61堵調區(qū)及八區(qū)、四區(qū)、六區(qū)堵調區(qū)及八區(qū)、四區(qū)、六區(qū) 等單元進行井間監(jiān)測等單元進行井間監(jiān)測34井組，注入同位素井組，注入同位素 分別為分別為I131、Se141等。統(tǒng)計等。統(tǒng)計31井組，監(jiān)井組，監(jiān) 測采油井測采油井

12、174口，其中層系內口，其中層系內106口，層系口，層系 外外68口。見到同位素口。見到同位素62口，其中層系內有口，其中層系內有 44口，層系外口，層系外18口。注入水推進速度口。注入水推進速度 1.08m/h-83m/h,平均滲流速度平均滲流速度15.1m/h,管管 內外竄槽達內外竄槽達26.5%。 2000年孤東地區(qū)年孤東地區(qū) 利用監(jiān)測資料堵水調剖及封堵封竄效果統(tǒng)計表利用監(jiān)測資料堵水調剖及封堵封竄效果統(tǒng)計表 施工井次施工井次 有效次數有效次數 有效率有效率(%)累增油累增油 項目項目液量液量t油量油量t含水含水% % 措施前措施前 6357.76357.7132132 97.997.9

13、措施后措施后 7081.37081.3244244 96.696.6 對比對比723.6723.6112112 -1.3-1.3 3015830158 油油 井井 堵堵 水水 8383696983.183.1 對比油井對比油井 有效井數有效井數 有效率有效率 (%) 累增油累增油 封堵前封堵前2694126941 883.9883.996.796.7 封堵后封堵后2639326393 936.3936.39696 對比對比-548-54852.452.4-0.7-0.7 含水含水 水水 井井 調調 剖剖 32350.032350.0 16316375.875.8 施工施工 井數井數 有效有效

14、井數井數 有有 效率效率 對對 應應 油 油 井井 效效 果果 215215 項目項目液量液量油量油量 82827878 95.195.1 對比油井對比油井有效井數有效井數 有效率有效率(%)累增油累增油 封堵前封堵前9842.59842.5492.2492.29595 封堵后封堵后91019101513.5513.594.494.4 對比對比-741.5-741.521.321.3-0.6-0.6 封 封 堵 堵 封 封 竄 竄 26262626 100.0100.0 施工施工 井數井數 有效有效 井數井數 有 有 效率效率 (%) 815163.063.016411.016411.0 對

15、對 應 應 油 油 井 井 效 效 果 果 液量液量油量油量含水含水項目項目 孤東G06-29-2495井組 2003年10月10日上午10：00時在G06-29-2495井注入 同位素碘131 ，200毫居里，之后在周圍對應的油井G06- 27-494、G06-28-2474、G06-28-495、G06-28-503、 G06-29-474、G06-29n503、G06-31-2495、G06-31-494 和G06-32-495監(jiān)測同位素示蹤劑的產出情況，其中G06- 29n503 井在18小時后監(jiān)測到同位素示蹤劑的產出，產出 時間持續(xù)32小時 。注水井G06-29-2495與生產井 G06- 29n503相距145m，示蹤劑突破時間為18小時（0.75d） ，水推速度達193m/d，說明注水井與該生產井之間存在 高滲通道。 應用效果跟蹤 工藝所利用井間監(jiān)測資料對29-2495和 29-n503進行了調剖注水，措施前日產液 130.2t，日產油2.7t,含水97.9%（2003/10/10 數據），措施后日產液105t，日產油5.6t,含 水94.7%（2004/04/07數據） 結束語結束語 同位素井間自動監(jiān)測技